国内首发 | Nanopore 核“芯”升级,诺禾致源引入 R10 芯片

测序中国2019年7月19日消息,国内首批Nanopore正式R10版本测序芯片入驻北京诺禾致源科技

测序中国2019年7月19日消息,国内首批Nanopore正式R10版本测序芯片入驻北京诺禾致源科技股份有限公司(以下简称“诺禾致源”)。据悉,R10版本芯片与R9版本芯片外观一样小巧,但R10版本芯片采用全新设计的纳米孔通道蛋白,是名副其实的“大版本升级”,可为用户提供更精准的测序数据,帮助科学家解决更复杂的研究挑战。作为Oxford Nanopore Technologies(以下简称“ONT”)公司的战略合作伙伴,诺禾致源致力于加速三代测序技术在科研、医疗、农业等行业的发展和应用。

图1.ONT MinION仪器(左),ONT PromethION仪器(右)

与R9版本芯片相比,R10版本测序芯片的关键优势在于“准”。R9版本芯片的纳米孔拥有一个灵敏的“读取器”,该版本纳米孔和最新的Basecalling软件Guppy相结合,在1D建库测序模式下,能够提供最高准确度为95%的原始下机数据,一致准确性最高可以达到Q44(99.996%)的水平。但仅有一个“读取器”的芯片在一些特殊的序列中无法精准识别碱基,例如在同聚物区域(连续多个相同的碱基)会引入碱基缺失错误。

为解决这一难题,新升级R10版本芯片的纳米孔采用了两个“读取器”的设计,能够更好的对同一DNA进行碱基识别和错误校正(图2)。当DNA分子通过R10版本芯片的纳米孔时,会有两个“读取器”对碱基进行判定。理论上,当进行高深度测序时,R10版本芯片对同一碱基的识别次数会较R9版本芯片高一倍,这意味着它可以更好地识别低复杂度的序列,将错误最小化,并提高一致准确性。从ONT提供的测试结果可以看出,R10版本芯片能够显著提高其在同聚物区域的碱基识别准确度,并且几乎不会引入缺失错误。

图2. R10版本芯片显著提高同聚物区域的测序准确度

随着同聚物区域测序准确度的提高,R10版本芯片测序结果的一致准确性也大大提升。分析ONT提供的测试案例(图3)可以发现,当数据深度为50X时,R10版本芯片测序数据的一致准确性已经超过了R9版本芯片的最高值——Q44。随着测序深度的增加,R10版本芯片甚至可以提供Q54的一致准确性,达到惊人的99.9996%。

图3. R10版本芯片测序数据的一致准确性显著提升

此外,根据ONT公司的介绍(图4),R10版本芯片和R9版本芯片的测序错误发生位置不重叠,所以组合使用两个芯片得到的测序数据可以获得更高的一致准确性,有望向Q60(准确度为99.9999%)迈进。

图4. R10版本芯片和R9版本芯片错误类型不重叠

诺禾致源告诉测序中国,7月22日将在诺禾官方微信公众号推送首发开箱。在完成R10芯片上机测试后,将第一时间公布测试结果。测序中国将进行后续报道,敬请期待!

关于诺禾致源

北京诺禾致源科技股份有限公司于2011年3月在北京中关村生命科学园注册成立,专注于开拓前沿分子生物学技术和高性能计算在生命科学研究和人类健康领域的应用,致力于成为全球领先的基因组学产品和服务提供者。作为目前国内基因测序领域的佼佼者,诺禾致源的业务覆盖生命科学基础科研服务、医学研究与技术服务、建库测序平台服务,为全球研究型大学、科研院所、医院、医药研发企业、农业企业等提供基因测序、质谱分析和生物信息技术支持等服务。

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