Robust and scalable barcoding for massively parallel long‑read sequencing

dc.creatorEzpeleta, Joaquín
dc.creatorLabari, Ignacio Garcia
dc.creatorVillanova, Gabriela Vanina
dc.creatorBulacio, Pilar
dc.creatorLavista Llanos, Sofía
dc.creatorPosner, Victoria María
dc.creatorKrsticevic, Flavia
dc.creatorArranz, Silvia Eda
dc.creatorTapia, Elizabeth
dc.date2022-12-20T15:59:27Z
dc.date2022-12-20T15:59:27Z
dc.date2022-12
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dc.date2022-12
dc.date.accessioned2023-08-30T21:17:35Z
dc.date.available2023-08-30T21:17:35Z
dc.identifier2045-2322
dc.identifierhttp://hdl.handle.net/2133/25067
dc.identifierhttp://hdl.handle.net/2133/25067
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8541950
dc.descriptionNucleic-acid barcoding is an enabling technique for many applications, but its use remains limited in emerging long-read sequencing technologies with intrinsically low raw accuracy. Here, we apply so-called NS-watermark barcodes, whose error correction capability was previously validated in silico, in a proof of concept where we synthesize 3840 NS-watermark barcodes and use them to asymmetrically tag and simultaneously sequence amplicons from two evolutionarily distant species (namely Bordetella pertussis and Drosophila mojavensis) on the ONT MinION platform. To our knowledge, this is the largest number of distinct, non-random tags ever sequenced in parallel and the frst report of microarray-based synthesis as a source for large oligonucleotide pools for barcoding. We recovered the identity of more than 86% of the barcodes, with a crosstalk rate of 0.17% (i.e., one misassignment every 584 reads). This falls in the range of the index hopping rate of established, highaccuracy Illumina sequencing, despite the increased number of tags and the relatively low accuracy of both microarray-based synthesis and long-read sequencing. The robustness of NS-watermark barcodes, together with their scalable design and compatibility with low-cost massive synthesis, makes them promising for present and future sequencing applications requiring massive labeling, such as long-read single-cell RNA-Seq.
dc.descriptionFil: Ezpeleta, Joaquín. Centro Internacional Franco Argentino de Ciencias de la Información y de Sistemas; Argentina.
dc.descriptionFil: Labari, Ignacio Garcia. Centro Internacional Franco Argentino de Ciencias de la Información y de Sistemas; Argentina.
dc.descriptionFil: Bulacio, Pilar. Centro Internacional Franco Argentino de Ciencias de la Información y de Sistemas; Argentina.
dc.descriptionFil: Tapia, Elizabeth. Centro Internacional Franco Argentino de Ciencias de la Información y de Sistemas; Argentina.
dc.descriptionFil: Ezpeleta, Joaquín. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura; Argentina.
dc.descriptionFil: Bulacio, Pilar. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura; Argentina.
dc.descriptionFil: Tapia, Elizabeth. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura; Argentina.
dc.descriptionFil: Villanova, Gabriela Vanina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.
dc.descriptionFil: Lavista Llanos, Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.
dc.descriptionFil: Villanova, Gabriela Vanina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Laboratorio Mixto de Biotecnología Acuática. Centro Científico Tecnológico y Educativo Acuario del Río Paraná; Argentina.
dc.descriptionFil: Posner, Victoria María. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Laboratorio Mixto de Biotecnología Acuática. Centro Científico Tecnológico y Educativo Acuario del Río Paraná; Argentina.
dc.descriptionFil: Arranz, Silvia Eda. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Laboratorio Mixto de Biotecnología Acuática. Centro Científico Tecnológico y Educativo Acuario del Río Paraná; Argentina.
dc.descriptionFil: Krsticevic, Flavia. The Hebrew University of Jerusalem. Robert H Smith Faculty of Agriculture, Food and Environment; Israel.
dc.formatapplication/pdf
dc.languageeng
dc.publisherNature Research
dc.relationhttps://doi.org/10.1038/s41598-022-11656-0
dc.relationhttps://www.nature.com/articles/s41598-022-11656-0
dc.rightshttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rightsEzpeleta, Joaquín
dc.rightsLabari, Ignacio Garcia
dc.rightsVillanova, Gabriela Vanina
dc.rightsBulacio, Pilar
dc.rightsLavista Llanos, Sofía
dc.rightsPosner, Victoria María
dc.rightsKrsticevic, Flavia
dc.rightsArranz, Silvia Eda
dc.rightsTapia, Elizabeth
dc.rightsAttribution 4.0 International (CC BY 4.0)
dc.rightsopenAccess
dc.subjectDNA barcoding
dc.subjectHigh-throughput nucleotide sequencing
dc.subjectSequence Analysis
dc.titleRobust and scalable barcoding for massively parallel long‑read sequencing
dc.typearticle
dc.typeartículo
dc.typepublishedVersion


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