三代测序手艺（PacBio和Oxford Nanopore）可解决基因组重复区域的组装难题，，提高基因组完整性，，已成为发育、再生、肿瘤和其它疾病历程中细胞基因组组装的主流手艺。。其中，，纳米孔（Nanopore）测序手艺的迅速开展更使得测序本钱显著降低，，并且由于其可实现超长读长（高达1Mbp），，在重大基因组组装中具有自然优势。。然而，，现在Nanopore的测序过失漫衍普遍（10-30%，，图1A），，保存高过失局部区域（1000bp中保存50%测序过失，，图1B），，并且高过失局部区域的爆发随着测序读长增添而显著增添（图1C），，从而导致超长文库数据中20-30%的序列保存高过失区域。。现有的过失校正软件只能通过裁剪的方式剔除高过失局部区域，，显著降低了Nanopore序列完整性和组装完整性。。
图 1 Nanopore测序过失漫衍特征
ng电子游戏中山眼科中心肖传乐/刘奕志团队和中南大学王建新团队于2021年1月4日在Nature Communications杂志上联合揭晓题为“Efficient assembly of Nanopore reads via highly accurate and intact error correction”的研究论文，，提出了Nanopore渐进式校正组装模子，，开发了响应软件NECAT，，应用于组装高完整度的视网膜母细胞瘤基因组，，并发明了多个结构变异位点。。
研究者提出了渐进式序列校正战略，，首先选择高精度的序列校正过失率的区域（图2B），，之后优选校正后高精度序列校正高过失局部区域，，从而包管了序列校正速率和完整性（图2C）；；另外，，研究者还提出渐进式组装战略，，通过校正后高精度的序列组装基因组骨架（图2D），，之后通过原始序列提升基因组完整度（图2E），，从而包管基因组组装效果的准确性和完整性。。研究者将上述模子开发了NECAT软件，，开放给海内外其它科研职员，，举行长达1年的体验提升。。
图2 NECAT校正组装流程图
随后，，研究者网络了多种模式生物Nanopore数据集举行性能测试，，效果批注：NECAT校正后序列平均精度可达95-98%，，可恢回复始数据中99%的高过失局部区域（HERS），，从而保存了序列长度完整性（表1）；；NECAT组装完整性显着高于同类校正组装软件，，且组装过失量显著低于同类软件。。另外，，研究者将NECAT校正效果与多个组装软件连系使用发明：NECAT校正效果显著提高其它Nanopore组装软件的组装质量。。
表1 NECAT序列过失校正性能评估
最后，，研究者完成了视网膜母细胞瘤Nanopore测序，，并应用NECAT组装出了完整度较高母细胞瘤癌症基因组，，通过组装效果发明了许多高精度结构变异（SV）位点，，其许多位点都与现在实验报道和功效预测相符（图3）。。与原始数据SV检测要领相比，，NECAT组装效果检测SV精度显著高于现在SV检测要领。。上述效果批注，，通过NECAT序列校正，，显著降低高过失区域所造成的SV假阳性效果。。
图3 视网膜母细胞瘤基因组染色体图谱及SV位点
综上所述，，本研究提出的渐进式校正组装要领可以有用解决了Nanopore重大测序过失问题，，显著提高了Nanopore数据组装完整性、准确性和数据使用率。。另外，，通过NECAT序列校正，，可以有用降低高过失区域SV的假阳性。。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-20236-7
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