Delftse onderzoekers hebben het DNA van de gist Saccharomyces cerevisiae door een nanoporie gehaald. De resultaten doen vermoeden dat bestaande versies van het gistgenoom nog vol fouten zitten, blijkt uit een publicatie op de preprintserver BioRxiv.

De publicatie laat tevens zien dat de MinION-nanoporiesequencers van het Engelse Oxford Nanopore stilletjes bezig zijn aan een zegetocht. Die sequencers, die DNA door bacteriële porie-eiwitten trekken en dan detecteren welke basen langskomen, zijn vooral bedoeld voor kleinverbruikers die geen emplooi hebben voor grote en extreem kostbare apparatuur. Sinds de introductie in 2012 zijn wereldwijd prototypes uitgezet bij geïnteresseerde laboratoria, die via een eigen nanopore community onderling en met de fabrikant discussiëren over de resultaten. Buiten die community hoor je er maar nu en dan iets van maar het lijkt er op dat de techniek aardig volwassen begint te worden.

In Delft hebben Thomas Abeel en collega’s nu de MinION gebruikt om twee versies van de populaire haploïde giststam CEN.PK113-7D te sequencen. Daar was al eerder een genoom van gepubliceerd, maar dat vertoonde grote gaten. Bovendien was het genoom van een ándere stam van S. cerevisiae, S288C, gebruikt als sjabloon om de gesequenste stukjes DNA aan elkaar te puzzelen. Daarbij moest je dus maar aannemen dat bij alle giststammen de genen in dezelfde volgorde zitten.

Dat laatste blijkt nu alvast niet te kloppen. Het genoom van CEN.PK113-7D lijkt 44 genen van S288C te missen. Omgekeerd mist S288C 45 genen die CEN.PK113-7D wél heeft. Veel van deze genen coderen voor eiwitten die relevant zijn voor de interactie tussen de gist en zijn levensomgeving. Volgens de auteurs kunnen de verschillen dus belangrijke consequenties hebben voor industriele processen die met gistcellen werken.

Het nieuwe Delftse genoom bevat 770.000 extra basenparen met 248 genen, die in de eerdere versie van CEN.PK113-7D ontbraken. Met 12,1 miljoen basenparen lijkt het nu redelijk compleet te zijn. Van de zestien chromosomen worden er vijftien gepresenteerd als evenzovele ‘contigs’, dus fragmenten waarover weinig twijfel meer bestaat. Dat geldt ook voor het mitochondriale DNA. Elf chromosomen hebben bovendien telomeren aan beide uiteinden, als bewijs dat er geen stukjes af zijn.

De verbetering is volgens de auteurs vooral te danken aan het feit dat de MinION veel langere stukken DNA in één keer sequenst dan eerdere sequencers kunnen. Dat scheelt een hoop puzzelwerk. Ter vergelijking: het vorige genoom was uit 770 korte contigs aan elkaar gebreid.

bron: BioRxiv