Ensamblaje de novo y anotación génica del genoma de Leishmania major mediante secuenciación masiva

Abstract

La leishmaniasis es una enfermedad parasitaria producida por protozoos del género Leishmania. Leishmania major es la especie prototípica asociada con la leishmaniasis cutánea en el Viejo Mundo siendo la forma más frecuente de leishmaniasis. La obtención de una secuencia genómica fiable es fundamental para estudios moleculares conducentes al desarrollo de estrategias de control de la leishmaniasis. A pesar de que el genoma de referencia de L. major está ensamblado en las bases de datos en 36 cromosomas, datos publicados recientemente evidenciaron la existencia de errores, debido a colapsos provocados por la existencia de regiones repetitivas. El objetivo de este trabajo fue generar un ensamblaje mejorado del genoma de L. major, secuenciando el genoma mediante lecturas de PacBio e Illumina y empleando diversas estrategias de ensamblaje: ensamblajes no-híbridos e híbridos (combinando ambas lecturas). Los ensamblajes no-híbridos con lecturas de PacBio generaron los mejores resultados. Sin embargo, las lecturas de Illumina han sido esenciales para extender extremos de cromosomas y corregir regiones homopoliméricas, donde se ha encontrado que PacBio tiene limitaciones.

Leishmaniasis is a parasitic disease caused by protozoa of the genus Leishmania. Leishmania major is the most common form of leishmaniasis and is associated with cutaneous leishmaniasis in the Old World and it is the most frequent form of leishmaniasis. Obtaining a reliable genomic sequence is essential for molecular studies leading to the development of leishmaniasis control strategies. Although the genome of L. major is found assembled in 36 chromosomes in the databases, recently published data showed the existence of errors, due to collapses caused by the existence of repetitive genomic regions. The main purpose of this work was to generate an improved genome assembly of L. major, sequencing the genome with PacBio and Illumina technology and using diverse assembly strategies: non-hybrid and hybrid assemblies (combining both types of reads). The non-hybrid assemblies with PacBio reads showed the best results. However, Illumina reads have been essential for extend ends of chromosomes and correct homopolymer regions, where PacBio has been found to have limitations.

La leishmaniasis és una malaltia parasitaria produïda per protozous del gènere Leishmania. Leishmania major és l'espècie prototípica associada amb la leishmaniasis cutània al Vell Món sent la forma més freqüent de leishmaniasis. L'obtenció d'una seqüencia genòmica fiable és fonamental per a estudis moleculars conduents al desenvolupament d'estratègies de control de la leishmaniasis. A pesar que el genoma de referència de L. major està assemblat en les bases de dades en 36 cromosomes, dades publicades recentment van evidenciar l'existència d'errors, a causa de col·lapses provocats per l'existència de regions repetitives. L'objectiu d'aquest treball va ser generar un assemblatge millorat del genoma de L. major, seqüenciant el genoma mitjançant lectures de PacBio i Illumina i emprant diverses estratègies d'assemblatge: assemblatges no-híbrids i híbrids (combinant ambdues lectures). Els assemblatges no-híbrids amb lectures de PacBio van generar els millors resultats. No obstant això, les lectures de Illumina han estat essencials per estendre extrems de cromosomes i corregir regions homopolimèriques, on s'ha trobat que PacBio té limitacions.