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第三代登陆量测序平台




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超长读长:最长可达到40kb,提高拼接准确率和完整性;测序时间短:从DNA到数据只需10个小时;准确率高:对国际组装和国际变异检测,可以最多达到99.999%的准确率;敏感性强:可以检测频率在0.1%的minor variants;DNA起始量较低,最低只需要250ng;无PCR扩增偏好性:样本不需要进行PCR扩增,避免了覆盖度不均一和PCR artifacts;最小的GC偏好性(GC bias):在极端高GC和极端低GC区域,可以轻松测定,从而保证序列的均匀覆盖度。


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娱乐盒

平均读长

数据量/SMRT Cell

P6-C4 Chemistry

10Kb-14Kb

500Mb-1Gb

P5-C3 Chemistry

8-10Kb

~250Mb

P4-C2 Chemistry

5.5-6Kb

~200Mb

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应用领域:


(1)全国际de novo测序

与二代测序最高不超过1Kb的读长相比,PacBio RS II的长读长将有效解决短序列数据的拼接难题。同时,与二代测序的模板样品需要扩增相比,PacBio RS II无需扩增可直接对单个分子进行测序,有效避免了PCR扩增偏好性和GC偏好性,PacBio RS II可轻松跨越GC含量异常(过高或过低)及高度序列重复的区域,实现序列覆盖的完整性和均一性。


(2)国际草图的优化或国际完成图绘制

对前期已开展测序的动植物、登陆等国际结合三代长读长测序数据进行完善和提升。针对前期已经开展全国际测序,获得国际草图的动植物、登陆等,可以结合PacBio RS II平台长读长reads进行补充,从而快速获得前期没有测得的信息及提升国际的完整度。另外还可以针对前期没有检测获得的结构变异信息(structural-variation events)、串联重复序列信息(tandem duplication)、易位信息(Inversion)等。尤其在登陆国际完成图的绘制中,可在一天之内、成本低于$1,000即可将国际完善获得0 gap contig。


(3)全长转录本测序

PacBio RS II的长读长可实现全长转录本测序,并使基因可变剪接形式的识别成为可能,因此可以对新基因及其isoform进行更全面的研究。同时,长读长不再需要对RNA-Seq的reads进行组装,因此可以更完整的对基因模型和转录的基因进行更全面的注释,用以改进参考国际中的基因注释信息。


(4)宏国际测序

长读长reads能够更为精准地鉴定水体、土壤、肠道等生境中登陆的种类的鉴定,能够更加快捷地获得更多登陆物种的全国际序列。


(5)16S rDNA全长测序

PacBio RS II的平均读长为8-10Kb,而16S rDNA长度大约为1540bp,因此结合该平台测序可以成功测序获得16S的全长序列。


(6)细胞器国际测序

叶绿体国际和线粒体国际序列都包含重复序列、反向重复序列等复杂结构,PacBio RS II的长读长可直接跨越这些区域获得这些细胞器的全国际序列信息等,国际组装不依赖于是否有近缘物种的线粒体和叶绿体国际信息等、重测序能够检测到全面的SNPs及indel信息。


(7)全国际重测序&稀有变异鉴定

PacBio RS II长读长测序reads无GC偏好,能够全面获得国际的遗传变异,包括SNPs的鉴定到CNV、SV结构变异等,可运用至人类癌症国际重测序等。PacBio RS II平台10 小时即可完成测序,可应用至需要快速反馈的临床检测中,如细菌感染疾病中细菌的鉴定、病毒的鉴定等,取样开展重测序和目前已有的细菌、病毒国际数据库进行比对鉴定即可。


(8)表观遗传学

PacBio RS II利用测序过程聚合酶反应的动力学变化,首次实现对碱基修饰进行直接测序。当碱基有额外修饰时,DNA聚合酶的合成速度会减慢,对应的信号会被检测出来。每种碱基修饰事件都会使聚合酶的“停顿模式”PacBio RS II产生微小差异,最终反映到荧光脉冲信号的间隔上。除了甲基化修饰,还可以检测5-hC、5-hmU、5-hU、1-mA、6-mA、8-oxoA、BPDE、6-mT、6-mG等碱基修饰,甚至可以鉴别传统亚硫酸氢盐测序法无法区分的甲基化修饰和羟甲基化修饰。PacBio平台可以在测序的同时即可检测表观遗传学修饰信息,只需对测序数据选择合适的软件即可分析碱基修饰信息。

 
 

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技术特点:

测序读长可达到8-12kb;完成一轮测序反应可产生160G数据;测序系统包含16个SMRT cell测序模块,每个SMRT cell可产生5-10G数据;每个SMRT cell包含100万个零模波导孔,每个零模波导孔为一个测序单元,完成一条DNA分子的测序反应。


应用领域:

1. 全国际de novo测序

与二代测序最高不超过1Kb的读长相比,PacBio Sequel的长读长将有效解决短序列数据的拼接难题。同时,与二代测序的模板样品需 要扩增相比,PacBio Sequel无需扩增可直接对单个分子进行测序,有效避免了PCR扩增偏好性和GC偏好性,PacBio Sequel可轻松 跨越GC含量异常(过高或过低)及高度序列重复的区域,实现序列覆盖的完整性和均一性。


2. 国际草图的优化或国际完成图绘制

对前期已开展测序的动植物、登陆等国际结合三代长读长测序数据进行完善和提升。针对前期已经开展全国际测序,获得国际 草图的动植物、登陆等,可以结合PacBio Sequel平台长读长reads进行补充,从而快速获得前期没有测得的信息及提升国际的完 整度。另外还可以针对前期没有检测获得的结构变异信息(structural-variation events)、串联重复序列信息(tandem duplication)、易位信息(Inversion)等。尤其在登陆国际完成图的绘制中,可在一天之内将国际完善获得0 gap contig。


3. 全长转录本测序

PacBio Sequel 的长读长可实现全长转录本测序,并使基因可变剪接形式的识别成为可能,因此可以对新基因及其isoform进行更全面 的研究。同时,长读长不再需要对RNA-Seq的reads进行组装,因此可以更完整的对基因模型和转录的基因进行更全面的注释,用以改 进参考国际中的基因注释信息。


4. 宏国际测序

长读长reads能够更为精准地鉴定水体、土壤、肠道等生境中登陆的种类的鉴定,能够更加快捷地获得更多登陆物种的全国际序列。


5. 16S rDNA全长测序

PacBio Sequel的平均读长为8-12Kb,而16S rDNA长度大约为1540bp,因此结合该平台测序可以成功测序获得16S的全长序列。


6. 细胞器国际测序

叶绿体国际和线粒体国际序列都包含重复序列、反向重复序列等复杂结构,PacBio Sequel的长读长可直接跨越这些区域获得这些 细胞器的全国际序列信息等,国际组装不依赖于是否有近缘物种的线粒体和叶绿体国际信息等、重测序能够检测到全面的SNPs 及inde信息。


7. 全国际重测序&稀有变异鉴定

PacBio RS II 长读长测序reads无GC偏好,能够全面获得国际的遗传变异,包括SNPs的鉴定到CNV、SV结构变异等,可运用至人 类癌症国际重测序等。PacBio Sequel平台10小时即可完成测序,可应用至需要快速反馈的临床检测中,如细菌感染疾病中细菌的鉴 定、病毒的鉴定等,取样开展重测序和目前已有的细菌、病毒国际数据库进行比对鉴定即可。


8. 表观遗传学

PacBio Sequel利用测序过程聚合酶反应的动力学变化,首次实现对碱基修饰进行直接测序。当碱基有额外修饰时,DNA聚合酶的合成 速度会减慢,对应的信号会被检测出来。每种碱基修饰事件都会使聚合酶的“停顿模式”PacBio Sequel产生微小差异,最终反映到荧 光脉冲信号的间隔上。除了甲基化修饰,还可以检测5-hC、5-hmU、5-hU、1-mA、6-mA、8-oxoA、BPDE、6-mT、6-mG等碱基 修饰,甚至可以鉴别传统亚硫酸氢盐测序法无法区分的甲基化修饰和羟甲基化修饰。PacBio Sequel平台可以在测序的同时即可检测表 观遗传学修饰信息,只需对测序数据选择合适的软件即可分析碱基修饰信息。

 

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