Genom enterovirů z dětské stolice: kombinace next-generation a klasického Sangerova sekvenování

Abstract

Cílem této práce je vývoj strategie pro vyhodnocování dat z next-generation sekvenování. Pomocí bioinformatických nástrojů (programu Galaxy, Velvet, Enterovirus genotyping tool) jsme optimalizovali metodu pro zpracování těchto dat. Analyzovali jsme 22 vzorků. Deset z těchto vzorků bylo pěstováno na buněčných kulturách, zbylých dvanáct pochází z reálných vzorků stolic. Všechny vzorky pocházejí od jednotlivců, kteří jsou geneticky predisponovaní k diabetu 1. typu a všechny byly pozitivní na enterovirus. Enteroviry a jejich infekce jsou po dlouhou dobu považovány za vážné kandidáty, kteří mohou být zapojeni do etiologie onemocnění diabetu 1. typu, což je onemocnění končící absolutním deficitem insulínu v důsledku autoimunitní destrukce beta buněk pankreatu. Genetická složka tohoto onemocnění se zdá být poměrně dobře definována (HLA, INS, CTLA4, PTPN22, CTLA4, IFIH1 a mnoho dalších genů), environmentální část etiologie zůstává nejasná. Dokázali jsme sestavit 22 genomů de novo, avšak s četnými mezerami mezi jednotlivými kontigy. U prvních devíti vzorků jsme tyto mezery překlenuli pomocí Sangerova sekvenování. Tímto způsobem jsme sestavili 9 celých virových genomů. Hlavním přínosem této práce je vytvoření univerzálního postupu analýzy dat z next- generation sekvenování, který se již používá pro další...

This diploma thesis deals with a development of a strategy for data evaluation generated by next-generation sequencing. Using bioinformatics tools such as Galaxy, Velvet and Enterovirus genotyping tool new aproach of data processing was optimized. There were 22 samples analyzed which of 10 were grown on cell culture. Remaining 12 were obtained from real stool samples. All samples were taken from children at the highest genetic risk of type 1 diabetes. All of them were enterovirus positive. Enteroviruses and their following infections have been suspecting to be involved in ehiology of type 1 diabetes for a long time. That's a disease resulting to an absolut insulin deficiency due to autoimmune destruction of pancreatic beta cells. Genetic components seems to be relatively well defined (the HLA, INS, STLA4, PTPN22, CTLA4, IFIH1 and numerous other genes), the environmental part of the etiology remains obscured. We were able to assemble 22 genomes de novo. However, there were numerous gaps among the particular contigs. For the first nine samples these gaps were complemented by Sanger sequencing. Nine full-length genomes were assempled this way. The main contribution of this work was to create a universal process of analyzing data from next-generation sequencing. This has already been using for further...