百邁客與Oxford Nanopore公司合作:斥巨資引進Nanopore全測序平臺!

北京百邁客生物科技有限公司與牛津納米孔公司(Oxford?Nanopore Technologies,簡稱ONT)達成長期合作,將基于ONT平臺進行產品開發與應用,為用戶提供更豐富優質服務。

百邁客與Oxford Nanopore 商業運營副總裁Richard ,中國區商務負責人Thomas及技術支持Lin與Eva一行合影

????????2018年8月7日,Oxford Nanopore產品中通量最高的PromethION平臺已抵達北京百邁客測序實驗室。截止目前,百邁客已經擁有Oxford Nanopore的MinION、GridION X5和PromethION全套Nanopore測序儀,投資金額超過3000萬人民幣。PromethION作為Oxford Nanopore產品中通量最高的平臺,在設計不僅具備了實時、長讀長、直接測序等特點,在產量上還可能與市場上最高通量的傳統測序儀相匹敵。在2018年初,Oxford Nanopore官方宣布單張PromethION測序芯片的數據產出超過150 Gb。而實際上,使用臨床樣本、植物樣本以及測試樣本的用戶也能夠獲得單張芯片100 Gb 的產出。作為Oxford Nanopore的重要合作伙伴,百邁客將基于PromethION/GridION平臺為客戶提供商業測序服務。

Nanopore MinION 測序儀

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Nanopore GridION?X5測序儀

Nanopore PromethION測序儀

ONT測序

????????ONT測序是基于電信號測序的技術,各平臺之間測序原理相同。DNA/RNA上不同堿基化學性質存在差異,所以當單個堿基或DNA分子通過納米孔通道時,會引起不同電學信號的變化。通過對這些信號進行檢測及對應,即可獲得相應堿基的類型,完成序列的測定。

Oxford Nanopore測序原理 圖1

????????Nanopore的堿基判讀是依據其電流信號而產生,因此其判定過程比較復雜。目前Nanopore根據電流的大小及電流大小的變化情況,通過“遞歸神經網絡(Recurrent Neural Network)”的復雜算法對堿基進行判讀。

Oxford Nanopore測序原理 圖2

Nanopore技術優勢分析

????????相對于其他測序技術,Oxford Nanopore測序技術的樣本處理極其簡單,無需DNA聚合酶或者連接酶,也無需dNTPs,因此其測序成本十分低廉,比其他測序技術更有可能實現1000美元基因組目標。理論上Nanopore技術的測序平均讀長能夠達到幾十到上百 Kb,最長讀長能達到2 Mb以上級別,能夠更好的解決復雜基因組組裝,結構變異等一系列問題。基于ONT平臺能直接對RNA/DNA進行測序,獲得相關材料遺傳物質的表觀修飾信息,為物種表達調控模式研究提供新的方法。

Oxford Nanopore各測序平臺比較

百邁客nanopore測序研究進展

????????目前,百邁客已在MinION和GridION X5平臺上研發很長時間,無論在測序讀長還是在每個Flow cell產出上都取得了階段性進展。

Oxford Nanopore平臺測序數據統計

同時,在基因組拼接上Nanopore也展現了不俗的實力,除了已發表的番茄、檀香及人的基因組測序組裝結果,百邁客也對某些物種做了組裝。其中某植物基因組大小為1.2?Gb,組裝Contig N50為2.58?Mb,最長Contig?為12.72?Mb。經過二代數據糾錯后的基因組,Busco 評估完整性為93.54%,Illumina數據回比效率為98.5%。HiC熱圖評估發現組裝連續性極高,綜合說明該基因組組裝質量很高。

 

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