Mitochondrial genome sequencing, mapping, and assembly benchmarking for Culicoides species (Diptera: Ceratopogonidae)
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Mitochondrial genomes are the most sequenced genomes after bacterial and fungal genomic DNA. However, little information on mitogenomes is available for multiple metazoan taxa, such as Culicoides, a globally distributed, megadiverse genus containing 1,347 species. AIM: Generating novel mitogenomic information from single Culicoides sonorensis and C. biguttatus specimens, comparing available mitogenome mapping and de novo assembly tools, and identifying the best performing strategy and tools for Culicoides species. RESULTS: We present two novel and fully annotated mitochondrial haplotypes for two Culicoides species, C. sonorensis and C. biguttatus. We also annotated or re-annotated the only available reference mitogenome for C. sonorensis and C. arakawae. All species present a high similarity in mitogenome organization. The general gene arrangement for all Culicoides species was identical to the ancestral insect mitochondrial genome. Only short spacers were found in C. sonorensis (up to 30 bp), contrary to C. biguttatus (up to 114 bp). The mitochondrial genes ATP8, NAD2, NAD6, and LSU rRNA exhibited the highest nucleotide diversity and pairwise interspecific p genetic distance, suggesting that these genes might be suitable and complementary molecular barcodes for Culicoides identification in addition to the commonly utilized COI gene. We observed performance differences between the compared mitogenome generation strategies. The mapping strategy outperformed the de novo assembly strategy, but mapping results were partially biased in the absence of species-specific reference mitogenome. Among the utilized tools, BWA performed best for C. sonorensis while SPAdes, MEGAHIT, and MitoZ were among the best for C. biguttatus. The best-performing mitogenome annotator was MITOS2. Additionally, we were able to recover exogenous mitochondrial DNA from Bos taurus (biting midges host) from a C. biguttatus blood meal sample. CONCLUSIONS: Two novel annotated mitogenome haplotypes for C. sonorensis and C. biguttatus using High-Throughput Sequencing are presented. Current results are useful as the baseline for mitogenome reconstruction of the remaining Culicoides species from single specimens to HTS and genome annotation. Mapping to a species-specific reference mitogenome generated better results for Culicoides mitochondrial genome reconstruction than de novo assembly, while de novo assembly resulted better in the absence of a closely related reference mitogenome. These results have direct implications for molecular-based identification of these vectors of human and zoonotic diseases, setting the basis for using the whole mitochondrial genome as a marker in Culicoides identification.
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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 | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
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 ».