北京百邁客生物科技有限公司與牛津納米孔公司(Oxford Nanopore Technologies，簡稱ONT)達成長期合作，將基于ONT平臺進行產(chǎn)品開發(fā)與應用，為用戶提供更豐富優(yōu)質(zhì)服務。

　　百邁客與Oxford Nanopore 商業(yè)運營副總裁Richard ，中國區(qū)商務負責人Thomas及技術(shù)支持Lin與Eva一行合影

　　2018年8月7日，Oxford Nanopore產(chǎn)品中通量最高的PromethION平臺已抵達北京百邁客測序?qū)嶒炇?。截止目前，百邁客已經(jīng)擁有Oxford Nanopore的MinION、GridION X5和PromethION全套Nanopore測序儀，投資金額超過3000萬人民幣。

　　PromethION作為Oxford Nanopore產(chǎn)品中通量最高的平臺，在設計不僅具備了實時、長讀長、直接測序等特點，在產(chǎn)量上還可能與市場上最高通量的傳統(tǒng)測序儀相匹敵。在2018年初，Oxford Nanopore官方宣布單張PromethION測序芯片的數(shù)據(jù)產(chǎn)出超過150 Gb。而實際上，使用臨床樣本、植物樣本以及測試樣本的用戶也能夠獲得單張芯片100 Gb 的產(chǎn)出。作為Oxford Nanopore的重要合作伙伴，百邁客將基于PromethION/GridION平臺為客戶提供商業(yè)測序服務。

　　Nanopore MinION 測序儀

　　Nanopore GridION X5測序儀

　　Nanopore PromethION測序儀

　　ONT測序

　　ONT測序是基于電信號測序的技術(shù)，各平臺之間測序原理相同。DNA/RNA上不同堿基化學性質(zhì)存在差異，所以當單個堿基或DNA分子通過納米孔通道時，會引起不同電學信號的變化。通過對這些信號進行檢測及對應，即可獲得相應堿基的類型，完成序列的測定。

　　Oxford Nanopore測序原理圖1

　　Nanopore的堿基判讀是依據(jù)其電流信號而產(chǎn)生，因此其判定過程比較復雜。目前Nanopore根據(jù)電流的大小及電流大小的變化情況，通過“遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(Recurrent Neural Network)”的復雜算法對堿基進行判讀。

　　Oxford Nanopore測序原理圖2

　　Nanopore技術(shù)優(yōu)勢分析

　　相對于其他測序技術(shù)，Oxford Nanopore測序技術(shù)的樣本處理極其簡單，無需DNA聚合酶或者連接酶，也無需dNTPs，因此其測序成本十分低廉，比其他測序技術(shù)更有可能實現(xiàn)1000美元基因組目標。理論上Nanopore技術(shù)的測序平均讀長能夠達到幾十到上百 Kb，最長讀長能達到2 Mb以上級別，能夠更好的解決復雜基因組組裝，結(jié)構(gòu)變異等一系列問題。基于ONT平臺能直接對RNA/DNA進行測序，獲得相關(guān)材料遺傳物質(zhì)的表觀修飾信息，為物種表達調(diào)控模式研究提供新的方法。

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　　Oxford Nanopore各測序平臺比較

　　百邁客nanopore測序研究進展

　　目前，百邁客已在MinION和GridION X5平臺上研發(fā)很長時間，無論在測序讀長還是在每個Flow cell產(chǎn)出上都取得了階段性進展。

　　Oxford Nanopore平臺測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計

　　同時，在基因組拼接上Nanopore也展現(xiàn)了不俗的實力，除了已發(fā)表的番茄、檀香及人的基因組測序組裝結(jié)果，百邁客也對某些物種做了組裝。其中某植物基因組大小為1.2 Gb，組裝Contig N50為2.58 Mb，最長Contig 為12.72 Mb。經(jīng)過二代數(shù)據(jù)糾錯后的基因組，Busco 評估完整性為93.54%，Illumina數(shù)據(jù)回比效率為98.5%。HiC熱圖評估發(fā)現(xiàn)組裝連續(xù)性極高，綜合說明該基因組組裝質(zhì)量很高。

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