測序原理 - PacBio技術資料


手頭有一套完整的PacBio技術資料,會慢慢的總結到博客上。

寫在前面:PacBio公司主要有兩個測序平台一個是RS,一個是最新的Sequel,下面如果沒有指明則是在講RS平台。

SMRT測序技術總覽(SMRT® Sequencing Technology Overview)

首先必須對下面幾個東西形成概念:

1.SMRT Cell:納米制造的,不可回收的消耗品,每個 cell 里有 1M 的well(即ZMW),ZMW是單分子實時測序的最小場所。

Sequel SMRT Cell 1M are nano-fabricated納米制造 consumables消耗品 patterned with附有圖案 1,000,000 wells called zero-mode waveguides零模波導孔 (ZMWs). The structure of the ZMW is unique, as it enables real-time sequencing observation. They are packaged together in a streamlined流線型 4 SMRT Cell format (4/tray托盤). One SMRT Cell is utilized in each sequencing reaction, and experiments can be run on a single SMRT Cell or in batch批 mode, giving your projects a greater level of flexibility.

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2.SMRT得到的初始信號是什么?(Signal Processing and Base Calling)

最初得到的是光學信號,需要將光學峰轉化為鹼基(Converting pulses of light into DNA bases and kinetic measures)

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3.SMRTbell:樣品准備時,會用到SMRTbell的Adapters

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4.測序:在Adapters處加上DNA聚合酶和引物,復制就開始了

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5.不同建庫下的不同結果(Two Ways to Utilize PacBio® Long Readlengths)

一種是插入片段很長(>2kb,通常是為了denovo組裝),這時由於讀長限制只能測一個pass(兩個Adapters之間就是一個pass)

一種是插入片段很短(<2kb,通常為轉錄組),這時就會測出多個pass,因而產生CCS,可以進行校正(錯誤率可降至1%以下)。

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6.測序后reads的長度分布和校正准確度(Exponential Read Length Distribution and Consensus Accuracy)

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7.C2 Chemistry的結果(Typical Results with C2 Chemistry)

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8.實時動態信息(Kinetic Information)

SMRT技術可以實時的測出DNA鏈上的各種鹼基類型(修飾和未修飾)(Epigenetics, DNA damage, new, novel modifications)

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9.總結

SMRT單分子實時測序,會測出很長的reads,有多種方式來利用reads的長度(CLR和CCS)

沒有擴增偏向,二代技術在GC含量異常區域會明顯的測不准,而PacBio技術則沒有任何偏向

能讀出DNA鏈上的所有信息(表觀),只要你能識別分離出信號的意義


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