PacBio Sequel概述

概述

近年来，以PacBio测序为代表的第三代基因测序技术逐渐兴起。美国太平洋生物科学公司推出的三代测序又称作SMRT测序，即单分子实时测序，该方法基于纳米小孔的单分子读取技术，无需扩增即可快速完成序列读取。三代测序被广泛应用于基因组研究中始于2013年PacBio成功推出商业化的三代测序仪PacBio RSII。经过不断的改良和升级，PacBio公司在2015年10月推出全新升级的三代测序仪PacBio Sequel测序系统，其具有的长读长、高通量、高准确率等特点定将为研究领域带来全新的三代测序体验。得益于测序系统的优化和光学系统的缩减，Sequel系统变得更加灵巧，身体体积和重量仅为原来的1/3，相对于Illumina Hiseq的体积也缩小11%，但是增大了SMRT Cell运作空间，大大提高了数据产出，减少测序成本。

PacBio三代测序技术简介

SMRT测序的全称是Single Molecule, Real-Time Sequencing，即单分子实时测序，是PacBio推出的一项专利技术。顾名思义，SMRT技术核心就是能够实现单个DNA分子的测序，并且实时监控测序结果。

1.SMRT Cell

SMRT Cell是PacBio测序中用于DNA上样的芯片，样本完成建库后装载到Cell中才能进行上机测序。其概念可类比二代测序中经常提到的“Lane”。一次运行中（即一个Run），我们按照实验需求选择1 ~ 16个Cell进行测序。PacBio RS II系统配套的SMRT Cell数据产量为500 M ~ 1 G（每个SMRT Cell），新进升级的Sequel系统配套的SMRT Cell可产生5 ~ 10 G的数据（每个SMRT Cell），通量大大提升。

2 ZMW孔

零膜波导孔示意图

ZMW孔全称是Zero-Mode Waveguides，通常翻译为零模波导孔。Sequel测序仪的测序工作是以SMRT Cell为单位进行的，而每一个SMRT Cell中都含有大量这种圆形纳米小孔，直径为50 ~ 100 nm。该小孔利用了一种物理效应——零模波导，外径比激发光波长小，当DNA分子进入小孔后，因激发光从孔底发出的光不能穿透小孔进入上方的溶液区，仅被限制在底部一个足以覆盖被检测DNA部分的区域，进而收集该区域的信号，降低背景噪音。PacBio RS II使用的SMRT Cell中，每个含有15万个ZMW孔，而新Sequel平台配套的升级版SMRT Cell中，每个含有100万个ZMW孔，进而通量提升7倍。

3. SMRT建库

与二代测序不同，SMRT技术在得到片段化DNA后，会将片段粘末端变成平端，两端分别连接环状单链：单链两端分别与双链正负链连接上，得到一个类似哑铃（“套马环”）的结构，称为 SMRT Bell。DNA酶就在这个闭合的DNA链中运动，达到对DNA正反链反复测序矫正的效果。

4.SMRT技术优势

单分子测序：可将某些复杂结构的DNA分子解开，进行准确的检测；
测序读长：平均测序读长达到10 ~ 18 kb，最长可超过60 kb；
准确度高：测序深度达到30×时，准确度达到99.999%（Q50）；
敏感性强：可以检测频率在0.1%的Minor Variants；
无PCR扩增偏好性：样本不需要进行PCR扩增，避免了覆盖度不均一以及PCR Artifacts的产生；
较小的GC偏好性（GC bias）：在高GC和低GC区域，可以轻松测定，从而保证序列的均匀覆盖度；
可直接检测碱基修饰：利用测序过程聚合酶反应的动力学变化，实现在测序的同时对碱基修饰进行直接检测。

5.SMRT测序应用

全长转录本测序
微生物&病毒复杂动态群体分析
环境微生物测序
表观遗传学检测
全基因组de novo测序
基因组草图的优化或基因组完成图绘制
全基因组重测序&稀有变异鉴定
细胞器基因组测序

Sequel System特点与优势

测序通量增加7倍
测序成本显著降低
项目周期更短
配套的数据分析

PacBio Sequel概述相关推荐

PacBio RS系列已被淘汰，PacBio Sequel成为三代测序最新起跑线。
PacBio RS系列已被淘汰,PacBio Sequel成为三代测序最新起跑线. 来源: 查看手机网址浏览:2432 发布日期:2017-06-13 08:57:46[大中小] PacBio R ...
bam文件读取_科学网—Pacbio Sequel两种bam文件解析 - 卢锐的博文
pacbio目前有两种主流的测序平台,RSII和Sequel,后者是前者的升级版. pacbio sequel下机是bam格式的reads文件,它和reads比对到参考基因组上生成的bam文件,内容有 ...
Pacbio HiFi技术原理与应用软件实例
Pacbio HiFi技术原理与应用软件实例原创生信技术生信技术 2021-06-07 13:02 收录于话题 #基因组组装3个内容 #生物信息3个内容 #生信技术3个内容点击上方蓝字关注我们 ...
PacBio SMRT Sequencing
细节 CD Genomics 提供 PacBio SMRT 测序以补充我们的 NGS 设施.通过利用 PacBio 开发的长读长和单分子测序能力,我们很自豪能够提供先进的基因组从头组装解决方案和全 ...
Pacbio测序原理以及SMRT bell文库构建流程简述
2018年发的老文章了,文章不错,所以决定再捞一下.文中有3段视频,如需观看请大家移步"基因Share"观看. Pacbio测序原理及SMRT bell文库构建流程简述(二) ...
2020.9.10丨Pacbio技术三代建库、测序原理
基本概念: 第三代基因测序技术又被为"Single Molecule Real Time (SMRT™) DNA Sequencing"(单分子实时DNA测序技术),该方法基于纳米 ...
PacBio HiFi测序介绍及百迈客最新下机数据公布
PacBio HiFi测序介绍及百迈客最新下机数据公布百迈客生物已认证账号已关注 3 人赞同了该文章众所周知,要获得基因组的完整图片,就必须组装reads,以目前主要的测序技术来看,短读长 ...
PacBio三代宏基因组测序大幅提升海洋水体宏基因组研究效果
期刊名:Frontiers in Microbiology 影响因子:5.64 背景介绍三代测序的读长长,但错误率较高,且宏基因组的组装软件大都是基于二代测序设计,所以在既往的宏基因组学研究中较少用 ...
MPB：林科院袁志林组-内生镰刀菌基因组染色体级别组装和注释
为进一步提高<微生物组实验手册>稿件质量,本项目新增大众评审环节.文章在通过同行评审后,采用公众号推送方式分享全文,任何人均可在线提交修改意见.公众号格式显示略有问题,建议电脑端点击文末阅 ...

PacBio Sequel概述

PacBio Sequel概述相关推荐

最新文章

热门文章