Increasing genome sampling and improving SNP genotyping for genotyping-by-sequencing with new combinations of restriction enzymes.

Fu, Y.B., Peterson, G.W., et Dong, Y. (2016). « Increasing genome sampling and improving SNP genotyping for genotyping-by-sequencing with new combinations of restriction enzymes. », G3: Genes, Genomes, Genetics, 6(4), p. 845-856. doi : 10.1534/g3.115.025775  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Le génotypage par séquençage (GPS) s’avère utile pour explorer la variation pangénomique. Toutefois, la méthode ne permet habituellement pas d’échantillonner le génome de manière uniforme et peut créer des lacunes considérables sur le plan des données. Cette caractéristique technique limite la capacité de nombreuses analyses génétiques et génomiques fondées sur le GPS. Nous présentons ici un logiciel appelé IgCoverage pour l’évaluation in silico de la couverture génomique par GPS avec une seule enzyme de restriction ou une paire d’enzymes sur un génome séquencé. Nous présentons également une nouvelle série de 21 combinaisons d’enzymes de restriction qui peuvent accroître l’utilité du GPS. Ces combinaisons d’enzymes ont été établies à l’aide d’une application du logiciel IgCoverage sur 22 espèces de plantes, d’animaux et de champignons au génome séquencé. Certaines combinaisons ont été évaluées de manière empirique avec différents séquençages par Illumina MiSeq chez 12 espèces de plantes. L’analyse in silico de 22 organismes a révélé jusqu’à huit fois plus de couverture génomique avec les nouvelles combinaisons d’enzymes consistant à coupler des enzymes coupant l’ADN quatre ou cinq fois au lieu de la combinaison courante PstI + MspI. L’évaluation empirique de la nouvelle paire d’enzymes HinfI + HpyCH4IV chez 12 espèces de plantes a indiqué une couverture génomique 1,7–6 fois supérieure à celle obtenue avec la paire PstI + MspI, et 2,3 fois plus de couverture génomqiue chez les dicotylédones que chez les monocotylédones. De plus, le génotypage par SNP chez 12 plantes d’Arabidopsis et 12 plantes de riz a révélé que la combinaison HinfI + HpyCH4IV a généré, respectivement, 7 et 1,3 fois plus de SNP (avec 0–16,7 % d’observations manquantes) que la paire PstI + MspI. Ces résultats montrent que les nouvelles combinaisons d’enzymes peuvent accroître l’échantillonnage des génomes et améliorer le génotypage par SNP dans diverses applications de GPC.

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