Z-Calling：一种用于A/Z（2,6-二氨基嘌呤）碱基测序及dZ-DNA检测的工具，基于PacBio HiFi读取数据

《Communications Biology》：Z-Calling: a tool for A/Z (2,6-diaminopurine) base calling and dZ-DNA detection using PacBio HiFi reads

　　

摘要

2,6-二氨基嘌呤（Z）在某些噬菌体基因组中替代腺嘌呤（A）的自然存在具有深远的进化意义和广阔的生物技术应用潜力。然而，这一领域的进展受到了缺乏可靠方法来检测dZ-DNA（尤其是在混合样本中）以及在单核苷酸水平上区分A和Z的阻碍。在这里，我们介绍了一种基于机器学习的工具Z-Calling，它可以直接从PacBio环形共识测序（CCS）数据中识别dZ-DNA并区分A和Z碱基，而无需额外处理。通过分析Z/A替换引起的序列上下文依赖的动态信号变化，Z-Calling实现了极高的灵敏度，即使在dZ-DNA含量仅约为1%的样本中也能可靠地检测到它。其A/Z碱基鉴定模块表现出强大的性能，在不同的DNA序列背景下AUC得分在0.942到0.952之间。Z-Calling代表了在可获取性和准确性方面对dZ-DNA测序的重大进步，为其在生物技术中的更广泛应用铺平了道路。Z-Calling可在https://github.com/xiaochuanle/Z-Calling免费获取。