Comparison of Illumina NovaSeq 6000, GeneMind SURFSeq 5000, Salus Evo, and MGI DNBSEQ-G400 for Ancient DNA Whole-Genome Sequencing

Hintergrund: Die Erforschung alter DNA (aDNA) ist eines der biologischen Gebiete, die durch die Entwicklung der Sequenzierung der nächsten Generation (NGS) transformiert wurden. Bis heute hat die Illumina-Sequenzierung die aDNA-Forschung dominiert. Ihre hohen Kosten treiben jedoch die Einführung alternativer Sequenzierungsplattformen voran. Die Kombination von Daten, die auf verschiedenen Plattformen generiert wurden, kann Artefakte einführen, die aus plattformspezifischen Fehlern entstehen. Diese Studie verglich systematisch die Leistung von vier Sequenzierungsplattformen (Illumina NovaSeq 6000, GeneMind SURFSeq 5000, Salus Evo und MGI DNBSEQ-G400) für die Ganzgenom-aDNA-Sequenzierung unter Verwendung desselben Satzes von sechs Proben und Bibliotheken. Methoden: Einzelstrangbibliotheken, die mit und ohne enzymatische Schadensreparatur hergestellt wurden, wurden aus sechs menschlichen aDNA-Proben erstellt, die aus Phanagoria polis gewonnen wurden, und auf allen vier Plattformen sequenziert. Die Daten wurden auf gleiche Read-Anzahlen pro Bibliothek subsampled, auf das menschliche Referenzgenom gemappt und unter Verwendung standardmäßiger NGS-Qualitätsmetriken verglichen. Populationsgenetische Analysen, einschließlich Hauptkomponentenanalyse (PCA) und ADMIXTURE, wurden durchgeführt, um potenzielle plattformspezifische Verzerrungen zu bewerten. Ergebnisse: Alle Plattformen erzeugten Rohsequenzierungsdaten von akzeptabler Qualität. Es wurden nur geringfügige Unterschiede zwischen den Plattformen bei standardmäßigen NGS-Metriken beobachtet. Die MGI-Plattform zeigte eine Verschiebung hin zu längeren sequenzierten Fragmentlängen im Vergleich zu Illumina und den Illumina-ähnlichen Plattformen. Postmortale Schadensmuster, insbesondere C>T-Substitutionen, waren über alle Plattformen hinweg hochgradig konsistent. PCA- und ADMIXTURE-Analysen ergaben keine Hinweise auf plattformspezifische Verzerrungen: Die Ergebnisse aller Plattformen gruppierten sich eng zusammen, und die Wahl der Plattform hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Schätzungen der Abstammungskomponenten. Schlussfolgerungen: Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Sequenzierungsplattformen GeneMind, Salus und MGI für die paläogenomische Forschung mit Illumina vergleichbar sind. Darüber hinaus können auf diesen Plattformen generierte aDNA-Datensätze für nachgelagerte Analysen kombiniert werden, ohne eine nachweisbare Verzerrung einzuführen. Die auf der MGI-Plattform beobachtete Verschiebung der Fragmentgröße erfordert jedoch Vorsicht und Anpassung bei der Arbeit mit stark degradierten Proben oder Proben mit niedrigem endogenem Gehalt.