洪荒之力来袭，三代测序开学促销

千年基因

     作为国内三代测序的领导者，千年基因在项目经验和数据质量方面均遥遥领先，读长最长可达50Kb，readsN50高达27Kb，数据产出最高可达2Gb/SMRTCell（详见下表）。为了让更多科研人员体验三代测序的优势，千年基因将尽洪荒之力推出三代测序开学促销，测序价格降至冰点，活动时间为8月20日-10月31日。

千年基因三代测序结果举例：

Cell Name	Filter	Polymerase Read    Bases	Polymerase    Reads	Polymerase    Read N50	Polymerase Read    Length	Polymerase Read    Quality
Sample 1	Pre-Filter	2,022,693,740	150,292	26,530	13,458	0.643
	Post-Filter	1,889,692,200	107,954	26,888	17,504	0.832
Sample 2	Pre-Filter	2,047,333,189	150,292	27,609	13,622	0.649
	Post-Filter	1,927,197,394	109,739	27,923	17,561	0.837

三代测序在科研领域的应用举例：

1. 三代测序在基因组de novo方向的应用

三代测序的长读长能够更好地跨越基因组高重复序列、转座子区域、大的拷贝数变异区域及结构变异区，可以很好地解决复杂基因组组装难题。对于没有参考基因组的物种，应用三代测序从头进行测序，更完整的基因组可获得更准确的注释信息，从而更有利于发现重要的生物学机制。

案例解析：复活草基因组测序（Nature, 2015.）

1)       研究方法

PacBio平台测序72×数据。

2)       研究结果

组装得到基因组大小244Mb，ContigN50达到2.4Mb，共650条Contig。去除叶绿体、线粒体以及污染序列，共625条Contigs。另外，已公布的植物基因组平均contig N50为50Kb，只有拟南芥（TAIR10）、水稻(V7)以及短柄草（V 2.1）基因组Contig N50比本研究得到的复活草N50更长。组装结果中包括了端粒和着丝粒序列、长末端重复序列、反转录转座子、串联重复基因以及其它难于组装的基因组元件。复活草基因组中重复序列所占比例高达43%，其中共鉴定出3,247个完整的长末端重复（LTRs），属于358个家族，只有~2%重复序列未被注释到分类结果中。预测出28,446个蛋白编码基因，帮助研究人员确定了复活草极端耐旱背后的生物学机制。

图1. 三代测序组装得到的复活草重复区域

3)       参考文献

Robert VanBuren et al. (2016) Single-molecule sequencing of thedesiccationtolerant grass Oropetium thomaeum. Nature.

2. 三代测序在基因组重新组装方面的应用

对于已有参考基因组的物种，应用三代测序重新进行测序，可组装获得更完整的基因组，从而发现更全面的基因组结构信息、功能信息、变异信息等。

案例解析：大猩猩基因组测序（Science, 2016.）

1)       研究方法

72× PacBio 数据构建 Contig，结合 BAC-end 和 Fosmid-end 数据构建Scaffold，使用FALCON软件和已有的Quiver算法进行de novo 组装和纠错。

2)       研究结果

组装得到基因组大小3.1 Gb，Contig N50达到9.6 Mb，Scaffold N50达到23.14Mb。与之前公布的大猩猩基因组（gor Gor3，2012年发表于Nature）组装结果相比，此次组装结果的完整性有显著提升。其中，Contigs数量从原来的433,861减少为16,073，减少了96%；Contig N50从原来的11.6 Kb提升为9.6 Mb，提升了819倍。将本研究组装的序列与已公布的gorGor3版本参考序列进行比对，可以将94%的gap填补好，序列长度增加164Mb，这些增加的序列有助于改善基因组注释，使得又新发现了数千个外显子和调控元件。

表1. 大猩猩基因组组装结果统计

图1. 大猩猩两次基因组组装结果比较

3)       参考文献

David Gordon etal. (2016) Long-read sequence assembly of the gorilla genome. Science.

3. 三代测序在全长转录本研究方面的应用

在转录组研究中，通过三代测序可直接获得全长转录组的序列信息，无需进行拼接，可以获得全面的可变剪切、融合基因以及Isoform信息。

案例解析：玉米全长转录组研究（NatureCommunications, 2016.）

1)       研究方法

file:///C:/Users/MACROG~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif       IlluminaHiSeq 2000平台测mRNA，量化gene/isoform的表达；

file:///C:/Users/MACROG~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif        PacBio RSII平台，P6-C4试剂，Barcoded SMRTBell文库6个构建（<1, 1–2, 2–3, 3–5, 4–6 and 45 Kb），47 SMRT cells，产生3,716,604 reads。

2)       研究结果

file:///C:/Users/MACROG~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.png        利用单分子测序得来自6个组织的到111151个转录本（约70%注释玉米RefGen_v3基因组）；

file:///C:/Users/MACROG~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.png        大部分（57%）转录本为novel，有的是组织特异（tissue-specific），已知基因的同种型（isoforms of known gene），还有3%与novel gene loci匹配；

file:///C:/Users/MACROG~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.png        90%的剪接点（splice junction）由来自匹配组织的short reads组成；

file:///C:/Users/MACROG~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.png        鉴别了大量的新的lncRNA（novel long non-coding RNAs）和融合转录本（fusion transcripts）。

3)       参考文献

Bo Wang et al.(2016) Unveiling the complexity of the maize transcriptome by single-moleculelong-read sequencing. NatureCommunications.

更多文献解析及技术资料请参考千年基因主页：

http://www.macrogencn.com/_d277188748.htm

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