百迈客与Oxford Nanopore公司合作-斥巨资引进Nanopore全测序平台

2018年8月7日，Oxford Nanopore产品中通量最高的PromethION平台已抵达北京百迈客测序实验室。截止目前，百迈客已经拥有Oxford Nanopore的MinION、GridION X5和PromethION全套Nanopore测序仪，投资金额超过3000万人民币。

PromethION作为Oxford Nanopore产品中通量最高的平台，在设计不仅具备了实时、长读长、直接测序等特点，在产量上还可能与市场上最高通量的传统测序仪相匹敌。在2018年初，Oxford Nanopore官方宣布单张PromethION测序芯片的数据产出超过150 Gb。而实际上，使用临床样本、植物样本以及测试样本的用户也能够获得单张芯片100 Gb 的产出。作为Oxford Nanopore的重要合作伙伴，百迈客将基于PromethION/GridION平台为客户提供商业测序服务。

Nanopore MinION 测序仪

Nanopore GridION X5测序仪

Nanopore PromethION测序仪

ONT测序是基于电信号测序的技术，各平台之间测序原理相同。DNA/RNA上不同碱基化学性质存在差异，所以当单个碱基或DNA分子通过纳米孔通道时，会引起不同电学信号的变化。通过对这些信号进行检测及对应，即可获得相应碱基的类型，完成序列的测定。

Oxford Nanopore测序原理图1

Nanopore的碱基判读是依据其电流信号而产生，因此其判定过程比较复杂。目前Nanopore根据电流的大小及电流大小的变化情况，通过“递归神经网络（Recurrent Neural Network）”的复杂算法对碱基进行判读。

Oxford Nanopore测序原理图2

相对于其他测序技术，Oxford Nanopore测序技术的样本处理极其简单，无需DNA聚合酶或者连接酶，也无需dNTPs，因此其测序成本十分低廉，比其他测序技术更有可能实现1000美元基因组目标。理论上Nanopore技术的测序平均读长能够达到几十到上百 Kb，最长读长能达到2 Mb以上级别，能够更好的解决复杂基因组组装，结构变异等一系列问题。基于ONT平台能直接对RNA/DNA进行测序，获得相关材料遗传物质的表观修饰信息，为物种表达调控模式研究提供新的方法。

Oxford Nanopore各测序平台比较

目前，百迈客已在MinION和GridION X5平台上研发很长时间，无论在测序读长还是在每个Flow cell产出上都取得了阶段性进展。

Oxford Nanopore平台测序数据统计

同时，在基因组拼接上Nanopore也展现了不俗的实力，除了已发表的番茄、檀香及人的基因组测序组装结果，百迈客也对某些物种做了组装。其中某植物基因组大小为1.2 Gb，组装Contig N50为2.58 Mb，最长Contig 为12.72 Mb。经过二代数据纠错后的基因组，Busco 评估完整性为93.54%，Illumina数据回比效率为98.5%。HiC热图评估发现组装连续性极高，综合说明该基因组组装质量很高。

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