Treatments of porcine fecal samples affect high-throughput virome sequencing results
Citation
Nantel-Fortier, N., Gauthier, M., L'Homme, Y., Fravalo, P., Brassard, J. (2021). Treatments of porcine fecal samples affect high-throughput virome sequencing results. Journal of Virological Methods, [online] 289 http://dx.doi.org/10.1016/j.jviromet.2020.114045
Plain language summary
Le microbiote intestinal du porc fait l'objet d'études approfondies grâce au développement de nouvelles technologies de séquençage. Cependant, la partie du microbiote composée des virus, le virome, est peu explorée jusqu’à présent. De plus, la préparation et le traitement des échantillons soumis au séquençage peuvent avoir un impact la qualité et la quantité de séquences reliées virus. Dans cette étude, nous avons appliqué différents traitements (filtration et la digestion par des enzymes de type nucléases) à d’échantillons de matières fécales porcines prélevées chez deux porcelets à <3, 5, 12 et 20 semaines avant le séquençage de nouvelle génération et évalué l’impact de ceux-ci sur séquences appartenant au virome. Le traitement avec les enzymes affecte négativement le séquençage de certains virus à ARN présents dans le virome et possiblement impliqués dans des diarrhées chez l’animal dont l'Aichivirus C, de l'astrovirus porcin, du Sapovirus et du posavirus, ce qui réduit considérablement leur détection. Néanmoins, les échantillons filtrés semblent être la meilleure option puisqu’ils préservent le matériel génétique viral tout en éliminant une plus grande quantité de matériel génétique bactérien, ce qui permet une meilleure qualité de séquençage et la détection d'une plus grande quantité de virus présents dans le virome intestinal porcin.
Abstract
The porcine enteric microbiota is currently extensively studied, taking advantage of developments in high-throughput sequencing technologies. However, the viral part of the microbiota, the virome, is being lightly explored, and the impact of the pretreatments used before sequencing the viruses is barely considered. In this study, the impacts of filtration, RNase and DNase treatments on virus reads recovery and diversity after sequencing on a MiSeq platform were assessed on fecal samples individually taken at <3, 5, 12 and 20 weeks from two piglets. None of the four pretreatment series affected the virus read averages or influenced diversity, but the samples with the higher proportion of reads corresponding to an entry in the “nt” database were those receiving the least number of pretreatments. The enzymatic pretreatments affected the detection of the single-stranded RNA viruses of Aichivirus C, porcine astrovirus, Sapovirus and posavirus, which is worrisome, as these viruses can be involved in swine diarrhea. If enzymatic pretreatments are used when sequencing using a high-throughput method, it may impact single-stranded RNA virus recovery, but not the overall virome diversity. Therefore, filtrated samples may be the better option, reducing the amount of bacterial genetic material while preserving the virus reads.