技术优势

(1)超长的测序读长:平均读长8-10Kb,最长可达最长可达40-70Kb,轻松覆盖高重复、高复杂区域

(2)超高的测序通量:一个Cell的密度由原来的15万个ZMW孔增加到100万个,极大的提高了测序通量

(3)最小的GC偏向性:在极端高GC和极端低GC区域,可以轻松测定,从而保证序列的均匀覆盖度;

(4)无PCR扩增偏向性:建库过程中,DNA不需要进行PCR扩增,避免了覆盖度不均一和PCR冗余;

(5)直接检测广泛的碱基修饰:除了5-methylcytosine修饰以外, 还可以检测N6-methyladenine, N4-methylcytosine, DNA氧化损伤以及其它碱基的修饰。


应用领域

(1)全基因组De Novo测序

与二代测序最高不超过1Kb的读长相比,PacBio Sequel的长读长将有效解决短序列数据的拼接难题。同时,与二代测序的模板样品需要扩增相比,PacBio Sequel无需扩增可直接对单个分子进行测序,有效避免了PCR扩增偏好性和GC偏好性,PacBio Sequel可轻松跨越GC含量异常(过高或过低)及高度序列重复的区域,实现序列覆盖的完整性和均一性。


(2)基因组草图的优化或基因组完成图绘制

对前期已开展测序的动植物、微生物等基因组结合三代长读长测序数据进行完善和提升。针对前期已经开展全基因组测序,获得基因组草图的动植物、微生物等,可以结合PacBio Sequel平台长读长reads进行补充,从而快速获得前期没有测得的信息及提升基因组的完整度。另外还可以针对前期没有检测获得的结构变异信息(structural-variation events)、串联重复序列信息(tandem duplication)、易位信息(Inversion)等。尤其在微生物基因组完成图的绘制中,可在一天之内将基因组完善获得0 gap contig。


(3)全长转录本测序

PacBio Sequel的长读长可实现全长转录本测序,并使基因可变剪接形式的识别成为可能,因此可以对新基因及其isoform进行更全面的研究。同时,长读长不再需要对RNA-Seq的reads进行组装,因此可以更完整的对基因模型和转录的基因进行更全面的注释,用以改进参考基因组中的基因注释信息。


(4)全基因组重测序&稀有变异鉴定

PacBio RS II长读长测序reads无GC偏好,能够全面获得基因组的遗传变异,包括SNPs的鉴定到CNV、SV结构变异等,可运用至人类癌症基因组重测序等。PacBio Sequel平台10 小时即可完成测序,可应用至需要快速反馈的临床检测中,如细菌感染疾病中细菌的鉴定、病毒的鉴定等,取样开展重测序和目前已有的细菌、病毒基因组数据库进行比对鉴定即可。


(5)表观遗传学

PacBio Sequel利用测序过程聚合酶反应的动力学变化,首次实现对碱基修饰进行直接测序。当碱基有额外修饰时,DNA聚合酶的合成速度会减慢,对应的信号会被检测出来。每种碱基修饰事件都会使聚合酶的“停顿模式”PacBio Sequel产生微小差异,最终反映到荧光脉冲信号的间隔上。除了甲基化修饰,还可以检测5-hC、5-hmU、5-hU、1-mA、6-mA、8-oxoA、BPDE、6-mT、6-mG等碱基修饰,甚至可以鉴别传统亚硫酸氢盐测序法无法区分的甲基化修饰和羟甲基化修饰。PacBio Sequel平台可以在测序的同时即可检测表观遗传学修饰信息,只需对测序数据选择合适的软件即可分析碱基修饰信息。