Bein et al. (2025, Genome Biology)의 논문 “Long-read sequencing and genome assembly of natural history collection samples and challenging specimens”에서는 TOYOBO KOD Xtreme™ Polymerase(논문 내 polymerase C)를 사용해,
갈기나무늘보(Bradypus torquatus, 3.1 Gb)와 같은 대형 게놈에서도 고품질 genome assembly를 성공적으로 수행했습니다. (그림1)
해당 연구에서 KOD Polymerase를 적용한 Ampli-Fi 기반 데이터는
- 27x 커버리지만 추가해도 어셈블리 품질 향상
- 기존 polymerase A/B만 사용했을때와 비교해 컨티그 N50이 12배 이상 증가(4.88Mb)하는 결과를 보여주었습니다. (검은색 실선)
뿐만 아니라, 완전히 검출된 유전자의 비율은 85.3% → 96.4%로 증가되어, 유전자 완전성 역시 크게 개선되었습니다.
이러한 결과는 단순히 시퀀싱 데이터의 양을 늘린 효과가 아니라, PCR bias가 효과적으로 억제되어 게놈 전반을 고르게 커버할 수 있었기 때문임을 시사합니다.
동일한 커버리지 조건(~11×)에서 polymerase 성능을 직접 비교한 분석에서도 이러한 차이는 더욱 분명하게 드러났습니다.
KOD Polymerase 단독 리드만으로 생성한 어셈블리는(파란색 실선),
기존 polymerase A/B를 사용한 경우(파란색 점선)보다
- 컨티그 연속성(1.22 Mb vs. 264 kb)과 유전자 완전성(89.3% vs. 77.0%) 모두에서 압도적으로 우수한 성능을 보였습니다.
더 나아가, KOD Polymerase의 전체 데이터(27×)는(갈색 실선) 더 높은 커버리지의 polymerase A/B 데이터(45×)보다도(갈색 점선) 훨씬 뛰어난 어셈블리 품질을 제공했습니다.
이 연구는 TOYOBO KOD Polymerase를 활용한 PacBio Ampli-Fi 프로토콜이, DNA 양이 극히 적고 게놈 크기가 커 기존에는 접근이 어려웠던 샘플에서도 Long Read Sequencing과 고품질 genome assembly를 가능하게 한다는 점을 보여주는 대표적인 사례입니다. |