Использование нанопорового секвенирования для анализа промышленных штаммов лактобактерий
.jpg "сгенерировано с помощью Perplexity AI")
В лаборатории исследований молекулярных механизмов долголетия успешно введен в эксплуатацию новый секвенатор “Нанопорус” — портативный прибор для секвенирования длинных прочтений ДНК. Его запуск стал важным этапом в развитии исследовательской инфраструктуры и открыл новые возможности для молекулярно-генетических исследований.
Секвенатор “Нанопорус” относится к технологиям секвенирования третьего поколения и основан на принципе нанопорового секвенирования. В отличие от традиционных платформ, этот прибор способен напрямую считывать нативные цепи ДНК и РНК без амплификации и химической модификации образцов. Главное преимущество технологии — возможность получать сверхдлинные прочтения: от коротких фрагментов до последовательностей длиной свыше 4 миллионов пар оснований.
Первыми объектами исследования стали геномы десяти штаммов лактобактерий, применяемых в промышленном сыроделии. Выбор именно этих микроорганизмов не случаен: лактобациллы определяют органолептические свойства сыра и влияют на протеолиз, кислотность и процессы созревания продукта.
Полученные длинные прочтения станут основой для сборки полных геномов этих промышленных штаммов методом de novo. Такой подход особенно важен для видов, не имеющих референсных последовательностей, а также для выявления новых геномных областей и структурных вариаций. Использование длинных прочтений позволяет точно распознавать повторяющиеся элементы и крупные перестройки в геноме, что критично при изучении сложных или полиплоидных организмов.
Сотрудники лаборатории отметили высокую простоту работы с устройством. Подготовка образцов занимает минимум времени — отдельные протоколы позволяют создать библиотеку всего за 10 минут. Благодаря технологии адаптивного отбора отпадает необходимость в трудоемком обогащении целевых последовательностей.
Заведующий лабораторией Максим Шкурников подчеркнул, что внедрение “Нанопоруса” открывает широкие перспективы для различных направлений исследований в области молекулярных механизмов долголетия. Помимо микробиологических задач, прибор можно использовать для полногеномного и полноэкзомного секвенирования, метагеномики, транскриптомики, таргетного анализа, изучения эпигенетических модификаций и структурных вариаций генома.
Аспирант лаборатории Иван Антипенко отметил, что ценной особенностью технологии является возможность обнаруживать модифицированные основания ДНК прямо в процессе секвенирования без дополнительной обработки образцов. Это позволяет сохранять сигналы, содержащие информацию о модификациях, таких как 5-метилцитозин, псевдоуридин и N6-метиладенозин, для последующего анализа. Кроме того, прямое секвенирование без ПЦР-амплификации устраняет ошибки, связанные с амплификацией, и упрощает подготовку библиотек.
Введение в эксплуатацию нового секвенатора стало значимым шагом для лаборатории. Успешное секвенирование геномов десяти промышленных штаммов лактобактерий подтвердило готовность коллектива к выполнению сложных геномных исследований и создало прочную основу для дальнейших работ в области микробиологии, биотехнологии и молекулярной биологии. Возможности прибора — получение длинных прочтений в реальном времени, портативность и простота использования — открывают лаборатории новые перспективы научного развития.