Himito：一种利用长读长进行线粒体基因组分析的基于图的工具箱

《Nature Communications》：Himito: a graph-based toolkit for mitochondrial genome analysis using long reads

　　

摘要

理解线粒体DNA（mtDNA）的遗传和表观遗传调控，对于阐明衰老和疾病的机制至关重要。长读长测序技术能够跨越整个线粒体基因组并捕获碱基修饰信号，然而现有的分析工具仍然有限。我们开发了Himito，一种基于图的长读长线粒体基因组分析工具包。Himito能够过滤来源于核内线粒体插入片段（NUMTs）的读段，构建序列图以表征mtDNA的多样性，组装主要单倍型，进行变异检测，并在统一的框架内分析5-甲基胞嘧啶（5mC）修饰。在参考数据集上的基准测试表明，与现有工具相比，Himito在组装和变异检测方面具有更优越的性能。将其应用于All of Us（AoU）v8数据集后，Himito鉴定出了致病性mtDNA变异，揭示了群体水平的单倍群多样性，并发现了与年龄相关的遗传和表观遗传模式。这些结果表明，长读长测序结合基于图的分析方法，能够实现线粒体基因组和表观基因组变异的整合表征。Himito已发布于https://github.com/broadinstitute/Himito。