為什么要選擇nanopore測序技術(shù)?這是因為nanopore測序技術(shù)具有一些無與倫比的優(yōu)勢,可以解決很多技術(shù)難題。主要包括:超長讀長,DNA/RNA直接測序,真正的實時性,無需對測序設(shè)備的資金投入,可擴(kuò)展性便攜式或臺式測序儀,10分鐘文庫制備,高保真度,對大基因組的高數(shù)據(jù)量測序。
一、超長讀長
在納米孔測序中,讀長長度可以等于輸入片段長度。讀長長度不受限于測序設(shè)備,用戶可以通過所使用的文庫制備實驗方案來控制片段長度。目前報到處DNA片段長度最高記錄為>2 Mb,直接RNA測序讀長最長為26kb。長讀長提供了一個更明確的方法來比對和匹配DNA或RNA序列,提供高質(zhì)量、更完整、更連續(xù)的基因組組裝。在類如植物基因組和具有大型結(jié)構(gòu)變異和高水平重復(fù)區(qū)域的基因組中優(yōu)勢顯著。就像拼圖一樣,讀長越長,組裝越容易。
二、直接測序
納米孔技術(shù)基于電子學(xué)原理,允許直接測序原始DNA和RNA。不需要通過DNA拷貝、進(jìn)行鏈合成或使用亞硝酸鹽進(jìn)行轉(zhuǎn)化,這不僅節(jié)省了時間和成本,還意味著堿基修飾的信息(例如5mC,pseudouridine,m6A)會被完整的保留,并且包含在測序運(yùn)行產(chǎn)生的原始信號信息中,隨時進(jìn)行分析。由于納米孔技術(shù)支持無需PCR的直接測序,也就沒有了擴(kuò)增偏好性,并且文庫制備工作流程也更簡單。
三、實時測序
與在運(yùn)行結(jié)束時批量交付數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)測序技術(shù)不同,納米孔技術(shù)提供的是動態(tài)、實時的測序,支持在幾分鐘內(nèi)就獲得病原體鑒定等時間關(guān)鍵型應(yīng)用的檢測結(jié)果。測序時,DNA快速通過納米孔。DNA片段通過納米孔的速率已從推出時的每秒35個堿基提升到了現(xiàn)在每秒450個堿基。每一個在陣列上完成的讀長,在數(shù)秒后就可以用來開始數(shù)據(jù)分析,而不是幾小時甚至幾天。用戶可以在測序早期了解樣本的質(zhì)量和狀態(tài),也可以在獲得足夠的數(shù)據(jù)后停止測序??焖俚牟蓸拥浇Y(jié)果周轉(zhuǎn)時間在未來感染性疾病、實地動態(tài)監(jiān)測疫情爆發(fā)以及其它診斷方面具有巨大潛力。
四、 按需要測序
與傳統(tǒng)測序技術(shù)不同的是,在納米孔測序中,用戶可以自行掌握測序時間、地點(diǎn)、以及需要使用的芯片數(shù)量。例如,可以單次使用的最小型的測序芯片F(xiàn)longle適合快速質(zhì)量檢測、小型基因組實驗和靶向測序。便攜式測序儀MinION,重量不足100g,可以被帶到任何地方測序任何樣本。臺式測序儀GridION和PromethION分別具有5個和24或者48個測序芯片,每個芯片可以獨(dú)立運(yùn)行,也可以同時使用,并結(jié)合實時的數(shù)據(jù)傳送。這意味著用戶可以根據(jù)樣本的數(shù)量選擇芯片數(shù)量,隨數(shù)據(jù)量要求隨時啟動和停止實驗。
五、啟動費(fèi)用低
傳統(tǒng)的高通量測序價格昂貴,啟動需要數(shù)十萬至百萬人民幣。而納米孔測序目前啟動套裝只需要不到兩萬元,包括MinION測序儀,兩張測序芯片,一盒建庫試劑盒,一盒清洗試劑盒。兩張芯片最多可以測序60G數(shù)據(jù)。
六、靈活、可擴(kuò)展
所有Oxford Nanopore測序設(shè)備使用同樣的核心技術(shù),用戶可以輕松根據(jù)應(yīng)用測試實驗以及擴(kuò)大或縮小規(guī)模。從最小型的Flongle和掌上MinION,到桌面型的GridION和PromethION。所有設(shè)備都可用于進(jìn)行按需測序?qū)嶒?。包括從單次試驗到超高通量項目,全部都可提供快速、長讀長、實時的DNA或RNA直接測序。用于納米孔測序的DNA或RNA建庫過程簡單直接,最快的建庫方法只需5到10分鐘就可在樣本分子末端添加測序接頭及馬達(dá)蛋白。