Electronic Mapping of a Bacterial Genome with Dual Solid-State Nanopores and Active Single-Molecule Control
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We present the first electronic mapping of a bacterial genome using solid-state nanopore technology. A dual-nanopore architecture and active control logic are used to produce single-molecule data that enables estimation of distances between physical tags installed at sequence motifs within double-stranded DNA (dsDNA). Previously developed dual-pore “DNA flossing” control generates multiple scans of tagged regions of each captured DNA. The control logic was extended here in two ways: first, to automate “zooming out” on each molecule to progressively increase the number of tags scanned during DNA flossing; and second, to automate recapture of a molecule that exited flossing to enable interrogation of the same and/or different regions of the molecule. New analysis methods were developed to produce consensus alignments from each multi-scan event. The combined multi-scanning and multi-capture method was applied to the challenge of mapping from a heterogeneous mixture of single-molecule fragments that make up the Escherichia coli ( E. coli ) chromosome. Coverage of 3.1× across 2,355 resolvable sites (68% of reference sites) of the E. coli genome was achieved after 5.6 hours of recording time. The recapture method showed a 38% increase in the merged-event alignment length compared to single-scan alignments. The observed inter-tag resolution was 150 bp in engineered DNA molecules and 166 bp natively within fragments of E. coli DNA, with detection of 133 inter-site intervals shorter than 200 bp in the E. coli reference map. Proof of concept results on estimating distances in repetitive regions of the E. coli genome are also provided. With an appropriately designed array and future refinements to the control logic, higher throughput implementations can enable human-sized genome and epigenome mapping applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».