2017-03-01
该研究于2016年发表于Nature子刊《Scientific Reports》上
（最新影响因子：5.228）
研究背景：
拼接组装一直以来都是宏基因组项目中最重要的一个环节，它对后续的基因功能注释、微生物基因组重建以及物种分类注释都起到很大的影响。目前，Illumina平台较短的测序片段对宏基因组拼接结果影响较大，而三代基于PacBio的SMRT单分子实时测序技术的兴起，将有望显著提升宏基因拼接组装的效果。
研究方法：
样本来源：沼气反应池微生物群落
测序平台：PacBio RS II+Illumina HiSeq
通过Hiseq和PacBio平台的测序分析，比较两个平台的宏基因组组装的效果以及物种注释精确度。
研究结果：
Hiseq平台产出18.5 Gb宏基因组数据用于拼接，共拼接得到3,035,577个Contigs，平均189 nt，55,633个Contigs> 1 kb，最大长度148,797 nt。而利用PacBio平台产出的95.4 Mb数据用于拼接，共拼接出2,181 个contigs，平均长度4,459 nt，最大长度65,165 nt。
采用PacBio RS II测序平台中的P4-C2试剂盒，插入1.5kb片段构建文库进行CCS测序，在获得的测序结果中，上图为质量分数高于99%的序列长度分布统计以及序列质量分布统计，其中共71,254条序列质量高于99%，平均序列质量高达99.7%。
不同测序平台、不同拼接软件对宏基因组测序数据组装拼接获得的Contig长度比较。
对同一份样本分别采用PacBio（a-b）和HiSeq（c-d）测序，运用PhyloPythiaS进行物种分类注释，并对注释结果（GC含量、覆盖度和Contig长度）进行可视化比较。由图可见，三代PacBio平台获得的Contigs更长更完整，二代HiSeq平台获得的Contig碎片多得多。b图和d图在注释分析时加入了物种特异性的训练数据集。
对两种不同平台物种分类注释结果的比较，分别基于（A）图门水平与（B）图种水平的物种丰度比较结果。由图可知，在门水平，两个平台测序数据的物种丰度较为一致，但在种水平，不同物种的丰度差异比较明显，尤其在加入了物种特异性的训练数据集后，PacBio平台对于unFirm_1与unClos_1两个物种的丰度结果统计更加精准。
研究结论：
综上所述，运用三代PacBio测序技术，将显著提升宏基因组数据的拼接效率和物种注释精准度，相比二代Illumina HiSeq测序平台，可谓是取得了质的飞跃！
派森诺优势
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参考文献
Frank, J. A. et al. Improved metagenome assemblies and taxonomic binning using longread
circular consensus sequence data. Sci. Rep. 6, 25373; doi: 10.1038/srep25373 (2016).
