Whole Genome Sequencing dengan Oxford Nanopore Technologies
Whole Genome Sequencing merupakan suatu metode sequencing untuk membaca urutan basa pada genome dari suatu organisme. Tiap organisme memiliki sekuens DNA yang unik, dengan mengetahui susunan basa ini, peneliti dapat mengetahui berbagai informasi terkait keragaman genetik dari organisme yang ingin diteliti seperti misalnya informasi terkait penyakit keturunan, mencari mutasi, hingga dapat digunakan sebagai alat untuk penelusuran atau tracing penyakit saat terjadi outbreak, seperti situasi pandemi COVID-19 sekarang ini.
Whole genome sequencing untuk genomic surveillance
Whole genome sequencing saat ini digunakan sebagai alat untuk menjalankan genomic surveillance untuk virus penyebab COVID-19 yaitu SARS-CoV-2. Virus merupakan jenis organisme yang secara konstan terus berubah mengikuti keberagaman dan kondisi inangnya. Terjadinya perubahan dan variasi dalam level genome ini dapat menyebabkan munculnya varian baru yang karakteristiknya bisa saja berbeda dengan varian wild type dari virus tersebut. Hal ini dapat menyebabkan kemungkinan terjadinya lonjakan kasus yang diakibatkan oleh varian baru. Sebagai contoh, beberapa varian baru SARS-CoV-2 memiliki kemampuan untuk menyebar lebih cepat hingga menyebabkan gejala penyakit yang lebih berat. Untuk itu, diperlukan suatu metode yang mampu mendeteksi mutasi pada suatu sampel yang diperiksa. Whole genome sequencing dapat dimanfaatkan untuk mengetahui varian virus yang diujikan dengan cepat dan tepat sehingga dapat membantu tenaga kesehatan, peneliti, dan pemerintah dalam membuat kebijakan terkait penanggulangan outbreak.
Metode sequencing untuk identifikasi hingga level spesies
Tidak hanya untuk mengetahui varian virus, whole genome sequencing juga dapat dimanfaatkan untuk mengetahui susunan genomik mikroorganisme lain seperti bakteri. Whole genome sequencing dapat memberikan informasi yang lebih detil dan akurat terkait jenis bakteri yang diujikan. Sebagai contoh, CDC sebelumnya pernah melakukan Listeria Whole Genome Sequencing Project dimana hasilnya digunakan untuk menangani outbreak Listeria dan kemudian dijadikan sebagai basis pengambilan kebijakan terkait keamanan pangan.
Selain itu, metode sequencing ini juga dapat digunakan untuk mengidentifikasi bakteri hingga ke level spesies, yaitu dengan melakukan sequencing terhadap conserved region 16S rRNA. Dibandingkan dengan identifikasi bakteri hanya menggunakan potongan region tertentu, seperti misalnya V3-V4 saja, sequencing full length 16s rRNA dapat memberikan informasi susunan basa yang lebih lengkap sehingga identifikasi yang dilakukan bisa lebih akurat hingga level spesies.
Oxford Nanopore Sequencing Platform
Genetika Science Indonesia sebagai certified service provider dari Oxford Nanopore Technologies menawarkan layanan jasa analisa whole genome sequencing SARS-CoV-2, whole genome sequencing bakteri, dan 16s rRNA full length sequencing. Metode pengerjaan untuk jasa analisa tersebut menggunakan Oxford Nanopore yang pembacaannya berbasis perubahan aliran ionic yang melewati pori dari nanopore. Perubahan ionic inilah yang kemudian diterjemahkan menjadi informasi untuk menentukan molekul basa apa yang melewati nanopore.
Selain itu keunggulan dari platform Oxford Nanopore adalah pembacaannya dapat dilakukan secara long read, dimana dengan metode long read tersebut dapat meningkatkan assembly de novo, keakuratan mapping, hingga deteksi varian struktural.
Untai DNA melewati nanopore. Aliran ionic berubah tergantung basa (A/T/C/G) yang melewati pore.
Referensi:
CDC. (2016, February 11). Whole Genome Sequencing (WGS). Retrieved May 7, 2021, from Centers for Disease Control and Prevention: https://www.cdc.gov/pulsenet/pathogens/wgs.html
CDC. (2021, May). Genomic Surveillance for SARS-CoV-2 Variants. Retrieved May 7, 2021, from Centers for Disease Control and Prevention: https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/cases-updates/variant-surveillance.html
LC Sciences. (n.d.). 16S rRNA Gene Sequencing for identification, classification and quantitation of microbes. Retrieved May 7, 2021, from LC Sciences: https://www.lcsciences.com/discovery/16s-rrna-gene-sequencing-for-identification-classification-and-quantitation-of-microbes/
Oxford Nanopore Technologies. (n.d.). How it Works. Retrieved May 7, 2021, from Oxford Nanopore Technologies: https://nanoporetech.com/how-it-works
Oxford Nanopore Technologies. (n.d.). Microbiology using nanopore sequencing technology. Retrieved May 7, 2021, from Oxford Nanopore Technologies: https://nanoporetech.com/applications/microbiology
(Monika Nanda, PT Genetika Science Indonesia)