基于三代測(cè)序的微生物基因組解決方案
三代PacBio測(cè)序技術(shù)以其超長(zhǎng)讀長(zhǎng)和無GC偏向的特點(diǎn)，解決了二代測(cè)序技術(shù)序列偏短以及無法很好拼接GC異常和高重復(fù)區(qū)域等諸多問題[1]。該技術(shù)無需PCR擴(kuò)增，進(jìn)一步降低了引入錯(cuò)誤的可能性。

圖1. 流程圖（a 表示二代和三代混合組裝；b 表示三代單獨(dú)組裝）

應(yīng)用范圍
細(xì)菌、真菌、病毒、線粒體、葉綠體和BAC；
已測(cè)序基因組框架圖和精細(xì)圖升級(jí)；

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
解決GC異常、高重復(fù)基因組組裝；
簡(jiǎn)單基因組完成圖；
精確檢測(cè)結(jié)構(gòu)變異；
獲得全基因組堿基修飾圖譜；

菲沙優(yōu)勢(shì)
菲沙基因充分利用PacBio的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為您提供高準(zhǔn)確率、高覆蓋度的微生物基因組解決方案；根據(jù)不同基因組的特點(diǎn)，還可以提供基于PacBio三代測(cè)序的解決方案，或者PacBio三代和二代結(jié)合的解決方案；
硬件  Pacific Biosciences認(rèn)證的亞洲唯一的PacBio測(cè)序服務(wù)提供商;
          最新PacBio RSII平臺(tái)（平均讀長(zhǎng)8.5Kb），20Kb大片段文庫(kù)構(gòu)建；
軟件  自主研發(fā)三代測(cè)序數(shù)據(jù)的分析軟件ViarationBlast；

 

案例解析
1. 細(xì)菌的基因組完成圖組裝
根據(jù)基因組重復(fù)序列，對(duì)2267個(gè)細(xì)菌和古生菌進(jìn)行分類。挑選其中具有代表性的物種分別用二代和三代數(shù)據(jù)進(jìn)行基因組組裝。結(jié)果顯示三代組裝結(jié)果明顯優(yōu)于二代；預(yù)測(cè)多數(shù)細(xì)菌和古生菌基因組能使用PacBio組裝成完成圖。

 

圖2. 三類微生物基因組組裝復(fù)雜性[2]

2. 葉綠體基因組組裝——PacBio RS和Illumina測(cè)序之間的博弈
使用PacBio測(cè)序數(shù)據(jù)（10 Kb文庫(kù)，平均讀長(zhǎng)1902 bp，320 X，無GC偏向性）組裝成1條Contig，能跨越重復(fù)序列。使用Illumina（450-bp文庫(kù)，9111 X）測(cè)序數(shù)據(jù)組裝成7條Contig，無法組裝重復(fù)序列。

圖3. Illumina測(cè)序和PacBio測(cè)序GC偏向性比較[3]

 

參考文獻(xiàn)
1. Flusberg, B.A. et al. Direct detection of DNA methylation during single-molecule, real-time sequencing. Nat Methods 7, 461-5 (2010).
2. Koren, S. et al. Reducing assembly complexity of microbial genomes with single-molecule sequencing. Genome Biol 14, R101 (2013).
3. Ferrarini, M. et al. An evaluation of the PacBio RS platform for sequencing and de novo assembly of a chloroplast genome. BMC Genomics 14, 670 (2013).

武漢菲沙基因信息有限公司位于武漢國(guó)家生物產(chǎn)業(yè)基地——光谷生物城，是一家集三維基因組學(xué)技術(shù)服務(wù)、第二代和第三代基因測(cè)序、生物信息軟件開發(fā)、生物信息分析、基因組數(shù)據(jù)庫(kù)搭建、分子標(biāo)記開發(fā)、基因檢測(cè)技術(shù)研發(fā)等生物信息上下游產(chǎn)業(yè)于一體的高新技術(shù)企業(yè)。菲沙基因聯(lián)合國(guó)內(nèi)外著名高校和科研機(jī)構(gòu)，擁有一批國(guó)際知名的基因組學(xué)和生物信息學(xué)專家，致力于提供全球領(lǐng)先的生物信息技術(shù)服務(wù)。
依托國(guó)際先進(jìn)的第二代和第三代高通量測(cè)序平臺(tái)，以及20萬億次的高性能計(jì)算平臺(tái)，菲沙基因可以針對(duì)人類健康、疾病防治、環(huán)境保護(hù)、動(dòng)植物研究、微生物應(yīng)用等不同領(lǐng)域的基因組學(xué)問題展開研究，能夠?yàn)椴煌�需求的合作伙伴提供包括�?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、樣品選取、測(cè)序策略，以及后續(xù)定制化信息分析在內(nèi)的一站式、個(gè)性化整體解決方案。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，即將到來的基因組學(xué)第三次浪潮——三維基因組研究，已經(jīng)成為全球生物學(xué)界的科研焦點(diǎn)。菲沙基因在提供3C、4C、5C、Hi-C等三維基因組構(gòu)象技術(shù)服務(wù)的基礎(chǔ)上，在國(guó)內(nèi)率先引進(jìn)最新的染色質(zhì)遠(yuǎn)程交互測(cè)序技術(shù)（ChIA-PET），為進(jìn)一步研究基因組三維空間結(jié)構(gòu)與功能提供了完整解決方案，能夠協(xié)助合作伙伴在下一輪基因組研究浪潮中搶占學(xué)科發(fā)展的有利先機(jī)。
憑借全球領(lǐng)先的生物信息分析能力，菲沙基因已經(jīng)以多種形式先后與國(guó)內(nèi)外著名高校和科研機(jī)構(gòu)展開了深度合作，合作伙伴包括杰克森實(shí)驗(yàn)室、西蒙菲沙大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)科院、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、第二軍醫(yī)大學(xué)、同濟(jì)醫(yī)院、上海東方肝膽外科醫(yī)院等。
“以生物信息學(xué)助推生命科學(xué)的研究，以基因組醫(yī)學(xué)促進(jìn)人類健康的發(fā)展”是菲沙基因的使命；“成為生物信息學(xué)領(lǐng)域的引領(lǐng)者”是菲沙基因的愿景。我們期望與各領(lǐng)域的專家合作，制定最優(yōu)的解決方案，提供快速、準(zhǔn)確、專業(yè)的服務(wù)，共同迎接生命科學(xué)研究中的挑戰(zhàn)。