Identification of isolated or mixed strains from long reads: a challenge met on Streptococcus thermophilus using a MinION sequencer
2021
Siekaniec, Grégoire | Roux, Emeline | Lemane, Téo | Guédon, Eric | Nicolas, Jacques | Science et Technologie du Lait et de l'Oeuf (STLO) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Scalable, Optimized and Parallel Algorithms for Genomics (GenScale) ; Centre Inria de l'Université de Rennes ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-GESTION DES DONNÉES ET DE LA CONNAISSANCE (IRISA-D7) ; Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA) ; Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA) ; Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT) | Composés Alimentaires : Biofonctionnalités et risques Neurotoxiques (CALBINOTOX) ; Université de Lorraine (UL) | ANR-11-INBS-0013,IFB (ex Renabi-IFB),Institut français de bioinformatique(2011)
International audience
Показать больше [+] Меньше [-]Английский. This study aimed to provide efficient recognition of bacterial strains on personal computers from MinION (Nanopore) long read data. Thanks to the fall in sequencing costs, the identification of bacteria can now proceed by whole genome sequencing. MinION is a fast, but highly error-prone sequencing device and it is a challenge to successfully identify the strain content of unknown simple or complex microbial samples. It is heavily constrained by memory management and fast access to the read and genome fragments. Our strategy involves three steps: indexing of known genomic sequences for a given or several bacterial species; a request process to assign a read to a strain by matching it to the closest reference genomes; and a final step looking for a minimum set of strains that best explains the observed reads. We have applied our method, called ORI , on 77 strains of Streptococcus thermophilus . We worked on several genomic distances and obtained a detailed classification of the strains, together with a criterion that allows merging of what we termed ‘sibling’ strains, only separated by a few mutations. Overall, isolated strains can be safely recognized from MinION data. For mixtures of several non-sibling strains, results depend on strain abundance.
Показать больше [+] Меньше [-]Ключевые слова АГРОВОК
Библиографическая информация
Эту запись предоставил Institut national de la recherche agronomique