複雑な微生物群集から系統が分離された完全なメタゲノムアセンブルゲノムを得る

微生物群集は異なる系統の近縁生物を含むことがあり、これはメタゲノムのアセンブリーを困難にして完全なメタゲノムアセンブルゲノム（MAG）の作成の妨げとなる。今回我々は、ロング（HiFi）リードによる高性能塩基配列解読法にHi-Cビニングを組み合わせることにより、複雑な微生物群集でもこの問題が解決されることを明らかにした。ヒツジの糞便メタゲノムの塩基配列を既存の方法で解読すると、428のMAGが90％以上の完成度で発見された。そのうち44は単一の環状コンティグのものであった。近縁の株（系統）を分離するために、数百キロ塩基のゲノム塩基配列にわたりバリアントのハプロタイプを区別することによって関連微生物の系統を分離するMAGPhaseを開発した。MAGPhaseにより、系統が分離された220のMAGが我々のデータセットから発見された。複雑な微生物群集中の近縁微生物が分離可能となることで、生合成遺伝子クラスターの発見が改善され、可動性遺伝因子の宿主ゲノムへの割り当ての精度が向上した。Hi-Cデータを用いることにより、大多数が新規である1400の完全な生合成遺伝子クラスターと350の部分的な生合成遺伝子クラスターと共に、424（298）の潜在的な宿主–ウイルス（宿主–プラスミド）関係が発見された。