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

背景：古代DNA（aDNA）研究は、次世代シーケンシング（NGS）の発展によって変革を遂げた生物学分野の一つである。これまで、IlluminaシーケンシングがaDNA研究を支配してきた。しかし、その高いコストが代替シーケンシングプラットフォームの採用を促している。異なるプラットフォームで生成されたデータを統合すると、プラットフォーム固有のエラーに起因するアーティファクトが導入される可能性がある。本研究では、同一の6サンプルおよびライブラリのセットを用いた全ゲノムaDNAシーケンシングにおいて、4つのシーケンシングプラットフォーム（Illumina NovaSeq 6000、GeneMind SURFSeq 5000、Salus Evo、MGI DNBSEQ-G400）の性能を系統的に比較した。方法：ファナゴリア・ポリスから回収された6つのヒトaDNA標本から、酵素的損傷修復の有無にかかわらず調製された一本鎖ライブラリを生成し、4つのプラットフォームすべてでシーケンシングした。データはライブラリあたり等しいリード数にサブサンプリングし、ヒト参照ゲノムにマッピングし、標準的なNGS品質指標を用いて比較した。主成分分析（PCA）やADMIXTUREを含む集団遺伝学的解析を実施し、潜在的なプラットフォーム固有のバイアスを評価した。結果：すべてのプラットフォームは許容可能な品質の生シーケンシングデータを生成した。標準的なNGS指標において、プラットフォーム間で軽微な差異のみが観察された。MGIプラットフォームは、IlluminaおよびIllumina様プラットフォームと比較して、より長いシーケンシング断片長へのシフトを示した。死後損傷パターン、特にC>T置換は、すべてのプラットフォーム間で高度に一致していた。PCAおよびADMIXTURE解析は、プラットフォーム固有のバイアスの証拠を示さなかった：すべてのプラットフォームからの結果は緊密にクラスタリングし、プラットフォームの選択は祖先成分推定に有意な影響を与えなかった。結論：我々の発見は、GeneMind、Salus、およびMGIシーケンシングプラットフォームが古ゲノム研究においてIlluminaと同等であることを実証している。さらに、これらのプラットフォームで生成されたaDNAデータセットは、検出可能なバイアスを導入することなく、下流解析のために統合することができる。しかし、MGIプラットフォームで観察された断片サイズのシフトは、高度に分解されたサンプルや内因性含量の低いサンプルを扱う際には注意と適応を要する。