Algorithms for the discovery of large genomic inversions using pooled clone sequencing

Genel olarak kopya sayısı varyasyonu (KSV) ve dengeli yeniden düzenlemeler olarak sınıflandırılabilen çok çeşitli genomik yapısal varyasyon tipleri bulunmaktadır. Her ne kadar literatürde KSV'lerin karakterizasyonu için çok sayıda algoritma varsa da, inversiyon ve translokasyon gibi dengeli yeniden düzenlemelerin keşfi henüz açık bir problemdir. Bunun başlıca sebebi, bu tür varyasyonların kırılma noktalarının parçasal duplikasyonlar ve yaygın tekrarlara denk gelmesi, ve bu durumun kısa okumaların güvenilir şekilde hizalandırılmasını zorlaştırmasıdır. 1000 Genom Projesi inversiyonlarin bulunması için bazı metotların geliştirilmesine önayak olduysa da, geliştirilen algoritmalar göreceli olarak kısa inversiyonlarin keşfiyle sınırlıdır, ve büyük inversiyonlarin yeni nesil dizileme (YND) kullanılarak keşfi için halihazırda bir algoritma bulunmamaktadır. Bu çalışmada, daha önce haplotip haritalama için geliştirilmiş olan bir dizileme metotunu (Kitzman vd., 2011) kullanarak büyük inversiyonlarin karakterizasyonunu öneriyoruz. Toplanmış klon dizileme adı verilen bu yöntem, klon tabanlı dizilemenin sağladığı avantajları YND teknolojilerinin hız ve masraf etkinliği ile birleştirmektedir. Bu yöntem ile elde edilmiş verileri kullanarak, dipSeq adında, büyük inversiyonları (>500 Kbp) keşfedebilen bir algoritma geliştirdik. dipSeq algoritmasının gücünü önce simüle edilmiş verilerle ispatlayıp, daha sonra da NA12878 kodlu insan DNA'sından elde edilmiş gerçek veriye uyguladık. Bu genomda daha önceden keşfedilmiş ve deneysel olarak ispatlanmış bütün büyük inversiyonlari bulabildik. Ayrıca önceden bilinmeyen yeni bir inversiyon polimorfizmini de bulup florasan in situ hibridizasyon yöntemi ile tahminimizi doğruladık.