Comparaisons Directes des Technologies de Séquençage Illumina vs. Roche 454 sur le Même Échantillon d'ADN de Communauté Microbienne

Le séquençage de nouvelle génération (NGS) est couramment utilisé dans les études métagénomiques de communautés microbiennes complexes, mais il reste flou de savoir si différentes plateformes NGS récupèrent la même diversité d'un échantillon et si leurs séquences assemblées sont de qualité comparable. Nous avons comparé les deux plateformes les plus fréquemment utilisées, le Roche 454 FLX Titanium et l'Illumina Genome Analyzer (GA) II, sur le même échantillon d'ADN obtenu à partir d'une communauté planctonique d'eau douce complexe. Malgré les différences substantielles dans la longueur des lectures et des protocoles de séquençage, les plateformes ont fourni une vue comparable de la communauté échantillonnée. Par exemple, les assemblages dérivés se chevauchaient dans ~90 % de leurs séquences totales et les abondances in situ des gènes et génotypes (estimées sur la base de la couverture des séquences) étaient fortement corrélées entre les deux plateformes (R(2)>0.9). L'évaluation des erreurs d'appel de base, de la fréquence des décalages de cadre et de la longueur des contigs a suggéré qu'Illumina offrait des assemblages équivalents, voire meilleurs, que Roche 454. Les résultats des échantillons métagénomiques ont été validés par rapport aux échantillons d'ADN de dix-huit génomes isolés, qui ont montré une gamme de tailles de génomes et de contenu en G+C%. Nous fournissons également des estimations quantitatives des erreurs dans les séquences de gènes et de contigs assemblées à partir de jeux de données caractérisés par différents niveaux de complexité et de contenu en G+C%. Par exemple, nous avons noté que les erreurs de base unique associées aux homopolymères affectaient ~1 % des séquences protéiques récupérées dans des contigs Illumina avec une couverture de 10× et 50 % de G+C; cette fréquence est passée à ~3 % lorsque des erreurs non associées aux homopolymères ont également été prises en compte. Collectivement, nos résultats devraient servir de guide pratique utile pour choisir des stratégies d'échantillonnage appropriées et des protocoles de possession de données pour de futures études métagénomiques.