Evaluation of five commercial DNA extraction kits using Salmonella as a model for implementation of rapid Nanopore sequencing in routine diagnostic laboratories
Notice bibliographique
Résumé
Oxford Nanopore long-read sequencing offers advantages over Illumina short reads for the identification and characterization of bacterial pathogens for outbreak detection and surveillance activities within a diagnostic public health laboratory context. Compared to Illumina, Nanopore is more cost-effective for small batches, has a lower capital cost and has a faster turnaround time, in addition to the ability to assemble complete bacterial genomes. The quantity and quality of DNA required for Nanopore sequencing are greater than for Illumina, and the DNA extraction methods recommended for obtaining high-molecular-weight DNA are different from those typically used in diagnostic laboratories. Using a Salmonella isolate with a previously closed PacBio genome as a model Enterobacteriaceae organism, we evaluated the quantity, quality and fragmentation of five commercial DNA extraction kits. Nanopore sequencing performance was evaluated for the top three methods: Qiagen EZ1 DNA Tissue, Qiagen DNeasy Blood and Tissue, and a modified, in-house version of the MasterPure Complete DNA and RNA purification. To evaluate the effect of post-extraction DNA purification methods, we subjected extracted DNA from the three selected extraction methods to purification by AMPure beads or ethanol precipitation and compared these outputs with untreated DNA as a control. All methods are suitable for routine whole-genome sequencing (WGS), since all 60 replicates had very high genome recovery rates, with ≥98 % of the reference genome covered by mapped Nanopore reads. For 85 % of the replicates, assembly was able to produce a complete, circular chromosome using either Flye or Canu. In most cases, it is recommended to move directly from extraction to sequencing, as untreated DNA had the highest rates of genome closure regardless of extraction method. Using our evaluation criteria, the Qiagen DNeasy Blood and Tissue kit was found to be the best overall method due to its low cost, ability to scale from single tubes to 96-well plates, and high consistency in yield and sequencing performance.
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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 | 0,012 | 0,018 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».