未来组率先获取Nanopore R10芯片,敬请期待超高共有序列准确度!

Nanopore准确度是大家关心的一个重要问题,而目前Nanopore测序准确度最高的R10芯片将于2019年7月22号在武汉未来组测序中心全国首发,这是继5月份引进全球首台商业化PromethION 48测序仪之后,未来组Nanopore测序服务的再次升级!R10是牛津纳米孔公司(Oxford Nanopore Technologies)开发的新型纳米孔测序芯片,相比于之前的R9.4.1版本,它的纳米孔通道更长,并具有双读头(dual reader-head),性能大幅度提升。

图1 未来组PromethION 48 测序仪

Reader head加倍

目前Nanopore测序通用版本R9.4.1有一个纳米孔通道,一个Reader head;而R10具有两个Reader heads,纳米孔通道更长,凭借这一特点R10能够检测更多的碱基信号,极大提升了同聚物区域的测序准确度。

图2 R10和R9.4.1纳米孔在同聚物区域的比较

Q50共有序列准确度

R10现在可以提供与R9.4.1相当的原始读取准确度,但提高了共有序列准确度。在模拟群落金黄色葡萄球菌(S. aureus)样本上已达到Q50(99.999%)的共有序列准确度,这相当于每100,000个碱基中只有1个错误!

图3 R10和R9.4.1原始读长准确度及共有序列准确度

不重叠的错误区域

如图4所示,合并金黄色葡萄球菌的数据集,发现R10和R9.4.1中的错误没有重叠,将两种类型的数据叠加在一起后极大地提高了序列的准确性,只有一个错误位点。因此R10和R9.4.1数据的组合可以相互校正产生更高的共有序列准确度。

图4 R10和R9.4.1错误分布没有重叠

测序通量对比

24小时运行时间的数据量比较显示,R10芯片产量在11Gb左右,相对于R9.4.1有所下降,但随着接下来对运行条件的进一步优化,通量还会得到进一步提高。

图5 R10和R9.4.1测序通量对比

以上为R10芯片在微生物等小型基因组上进行的测试,相比R9.4.1,具有双Reader head的R10芯片在同聚物区域的准确度、共有序列准确度方面得到了极大提升。同时R9.4.1和R10不重叠的错误区域,提供了利用两种数据的组合产生更高的共有序列准确性的新思路。

牛津纳米孔公司还将继续在软件,分析算法,化学试剂等方面进行优化,进一步改善R10芯片的产量,易用性和准确性,从而为纳米孔测序提供更广泛的应用。未来组作为纳米孔测序技术应用的先锋,将于2019年7月22号在武汉未来组测序中心全国首发R10芯片,并迅速在不同样品中评估和测试其性能和特点,最新进展敬请期待!

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