1、光学图谱能够提供大尺度下的远程信息,辅助基因组复杂区域的组装

2、无PCR过程,数据相对完整无偏好,展现真实未经任何加工的原始信息

3、无片段化,保持样本最完整的信息

4、单分子检测,无任何杂信号干扰,反映最真实DNA信息

5、兼容二代或三代测序平台,能很好的与现有技术结合



技术优势

表1 利用BioNano光学图谱提升组装指标


辅助基因组组装

Irys技术一个重要应用就是辅助基因组组装。众所周知,二代测序的短reads组装的一个缺点就是结果太碎,导致组装结果可能与实际情况产生偏差,而通过Irys光学图谱可以将原scaffold锚定到光学图谱上,从而构建出更长的super-scaffold,让组装结果更接近实际情况。


案例分析

单分子测序及光学图谱辅助人类基因组组装[4]


该研究选用NA12878为样本,利用SMRT测序数据和Irys系统的单分子光学图谱(BioNano)数据对基因组进行组装。PacBio测序深度为80×得到的reads平均长度为277.9Kb。然后利用Falcon软件组装得到Contig N50为2.1Mb,加入BioNano数据,采用混合组装策略进行组装,最终得到202个Scaffolds,Scaffold N50提升到了31.1Mb,并且基因组连续性和完整性也得到了大幅度提升,可媲美于(甚至优于)利用Fosmid或BAC文库得到的组装结果(图1)。



图1 De novo组装以及Scaffold定位


参考文献:

[1] Zhang Q, Chen W, Sun L, et al. The genome of Prunus mume.[J]. Nature Communications, 2012, 3(4):187-190.

[2] Vanburen R, Bryant D, Edger P P, et al. Single-molecule sequencing of the desiccation-tolerant grass Oropetium thomaeum.[J]. Nature, 2015, 527(7579):508-11.

[3] Bickhart D M, Rosen BD, Koren S, et al. Single-molecule sequencing and conformational capture enablede novo mammalian reference genomes[J]. BioRxiv, 2016: 064352.

[4] Pendleton M, Sebra R, Pang A W, et al. Assembly and diploid architecture of an individual human genome via single-molecule technologies.[J]. Nature Methods, 2015, 12(8).