유전체 서열 재사용을 이용한 Genotyping By Sequencing 기술의 단일 염기 다형성 탐지 효율 개선

백정호; 김도완; 김준아; 이태호

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백정호 (농촌진흥청)
김도완 (농촌진흥청)
김준아 (농촌진흥청)
이태호 (국립농업과학원)

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개별 생물의 유전적 특성인 유전형 정보를 얻기 위한 개발된 기법들 중 현재 가장 많이 사용되고 있는 것은 차세대염기서열결정을 통해 얻어진 서열을 분석하여 단일핵산염기다형현상 기반의 유전형 정보를 얻어내는GBS 방법이다. 현재 TASSEL은 GBS방법을 통해 얻어진 서열을 분석하여 시료의 유전형을 측정하기 위해 가장 많이 사용되고 있는 프로그램 중 하나이다. 그러나 TASSEL은 염기서열결정을 통해 얻어진 서열 중 일부만을 사용하는 한계가 존재한다. 우리는 이러한 한계를 극복하기 위한 효율성 개선에 대한 연구를 시작하였다. 효율성 개선을 위해 TASSEL에서 사용후 버려지는 서열의 퀄리티를 체크하여 에러율 0.1% 이하인 데이터를 확인 한 후 퀄리티가 에러율을 충족하는 부분의 서열들을 필터링 한다. 그리고 마지막으로 바코드와 제한 효소의 부분을 확인하여 길이에 따라 서열을 잘라내어 새로운 데이터 셋으로 생성하는 구조를 반복하는 알고리즘으로 구현 하였으며, 약 17% 이상의 SNP 탐지 효율성 증가함을 확인 하였다. 본 논문에서는 이와 같이 유전형 연구에서 사용되지 않는 유전체 염기서열들을 사용하여 더 많은 숫자의 단일 염기 다형성을 탐지하는 방법과 구현된 프로그램을 제시한다.

Recently, the most popular technique to determine the Genotype, genetic features of individual organisms, is the GBS based on SNP from sequences determined by NGS. As analyzing the sequences by the GBS, TASSEL is the most used program to identify the genotypes. But, TASSEL has limitation that it uses only the partial sequences that is obtained by NGS. We tried to improve the efficiency in use of the sequences in order to solve the limitation. So, we constructed new data sets by quality checking, filtering the unused sequences with error rate below 0.1% and clipping the sequences considering the location of barcode and enzyme. As a result, approximately over 17% of the SNP detection efficiency was increased. In this paper, we suggest the method and the applied programs in order to detect more SNPs by using the disused sequences.

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