PRODUCT

PacBio

(주)엠디엑스케이는 고객의 연구 목적에 적합한 기술과 서비스를 제공합니다.

  • home
  • PRODUCT
  • PacBio

Brand

Pacific Biosciences

PacBio

HiFi reads for highly accurate long-read sequencing
SEQUENCE WITH CONFIDENCE
SMRT sequencing – Delivering highly accurate long reads to drive discovery in life science

HiFi read는 모든 변이 유형을 감지할 수 있는높은 정확도 (> 99.9 %)와 가장 복잡한 유전체와
전체 전사체를 assemble하는데 필요한 충분히 긴 길이(최대 25kb)를 제공합니다.

Technology

유전체 분야에서 오랫동안 내재되었던 short read의 한계를 극복한 single-molecule, long-read sequencer인 PacBio의 technology를 소개해 드립니다.
long-read sequencer의 선두 주자인 PacBio의 Sequencer는 혁신적인 zero-mode waveguides(ZMW)와 phospholinked nucleotides의 technology,
그리고 계속적인 chemistry의 upgrade를 통하여 long read single nucleotide molecule의 DNA 합성을 실시간으로 측정할 수 있습니다.

  • Zero-Mode Waveguides
    Zero-mode
    waveguides
  • Phosholinked Nucleotides
    Phospholinked
    nucleotides
  • Up to a million ZMWs per SMRT Cell
    Up to a million ZMWs
    per SMRT Cell
HIFI SEQUENCING
HiFi reads for highly accurate long-read sequencing
  • read lengths
    up to 25 Kb

  • >99.9% 의 read
    accuracy

  • 5-base sequencing
    (A, T, G, C + 5mC)

HiFi read

HiFi read는 PacBio long-read system에서 circular consensus
sequencing (CCS) 모드를 사용하여 생성됩니다. HiFi read는 99.9%의
single-molecular read accuracy의 기본 resolution을 제공합니다. HiFi reads는
de novo assembly를 포함한 whole genome sequencing, variant detection,
epigenetic 특성 분석, RNA sequencing 등 다양한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다.

Workflow

  1. Sample prep
    Step 01

    Sample prep

  2. Library prep
    Step 02

    Library prep

  3. SMRT sequencing
    Step 03

    SMRT sequencing

  4. Data analysis
    Step 04

    Data analysis

  1. Step 01
    Step 01
    • Accepts a variety of sample types and insert
      sizes
    • Ultra-low templates options available from
      5-20ng
  2. Step 02
    Step 02
    • Complete template preparation in as few
      as 6 hrs
    • Size selection options to enrich for longest
      inserts
    • Multiplexing and barcoding solutions
      available
  3. Step 03
    Step 03
    • Rapid sequence time (0.5 to 30 hrs)
    • Serially process up to 8 SMRT Cells in a single
      run with walkaway automation
  4. Step 04
    Step 04
    • Variety of analysis methods available through WMRT Link and PacBio DevNet community
    • Open source software
    • Advanced data visualiztion and minging

Advantage / Features

  • Longest average read lengths

    Long read lengths 관련 링크보기

    up to 25kb data per SMRT cell : up to 4 million HiFi reads / up to 30 G

    Long sequencing read는 resequencing과 de novo assembly의 mappability를
    극대화 시킬 수 있습니다.

  • Highest consensus accuracy

    Highest consensus accuracy 관련 링크보기

    Free of systematic errors achieves > 99.999% (QV50)

    SMRT sequencing 결과는99.999% (Q50) consensus accuracy를 보여 줄 수 있기 때문에
    정확도가 요구되는variant detection분석에 이용할 수 있습니다.

  • Uniform coverage

    Uniform coverage 관련 링크보기

    No amplification required. Even coverage across GC content

    SMRT sequencing 은 유전자 서열상의 AT-rich 혹은 GC-rich DNA region, 그리고 highly repeti-
    tive sequences, long homopolymers, palindromic sequences로 인하여 나타나는 PCR 문제를
    극복하여 균일한 coverage의 sequencing 결과를 재현할 수 있습니다.

  • Simultaneous epigenetic characterization

    Simultaneous epigenetic characterization 관련 링크보기

    Directly detect DNA modifications using polymerase kinetics

    다양한 자연 및 질병 과정에서 epigenetics의 중심 역할을 감안할 때 이러한 variants의 detection
    은 생물학적 복잡성에 대한 보다 완전한 이해의 열쇠입니다. SMRT sequencing만으로도 DNA
    modification 결과를 함께 얻으실 수 있습니다.

Applications / Research Area

Application

Whole genome sequencing

PacBio의 high consensus accuracy와 uniform coverage를 가진 long read는 포괄적인 Human 및 plant 등의 large genome de novo assemblies와 SNPs/SNVs, structural variants, mobile elements, haplotypes, epigenetics, low complexity region의 variants 등의 다양한 genomic variation에 대한 정확하고 완벽한 이해에 도움을 줄 수 있습니다.

  • De novo
    sequencing

  • Variant
    detection

  • Epigenetics

Targeted sequencing

지금까지의 short read data를 통한 long repeat variation의 잘못된 mapping과 GC-rich region의 variant 분석상의 PCR-bias에 의한 충분하지 않은 coverage, rare SNPs, indels, copy number variation 등의 불완전한 해석에 대하여 PacBio의 single molecule long read sequencing 결과를 이용하여 다양한 genetic variation의 full spectrum을 얻으실 수 있습니다.

  • No- amp targeted
    sequencing

  • Variant
    detection

  • HLA
    sequencing

  • Viral
    population

Complex population

Bacteria나 viruses, cancer cells의 variants는 복잡한 개체군에서 발견되며, 이 variants 는 환경조건, 면역요법, 약물치료 등에 대한 신속한 진화를 가능 하도록 합니다. 이렇게 밀접하게 연관되어 공존하는 생물들의 종의 다양성을 구별하는 것은 매우 복잡한 Assembly가 필요합니다. SMRT sequencing의 long read, single molecule resolution, uniform coverage를 이용하여 명확하게 생물 종을 구분하실 수 있습니다.

  • Somatic
    variation

  • Microbial
    communities

  • Viral
    population

RNA sequencing

PacBio에서 만들어지는 full length cDNA sequence를 이용하여 다양한 transcript isoforms을 분석함으로써 genome 상의 transcriptional start site와 alternatively spliced exon 등, 다양한 gene expression study를 수행하실 수 있습니다.

  • Somatic
    variation

  • Microbial
    communities

  • Viral
    population

  • Profile the full complexity of the human transcriptome and discover novel genes, isoforms, and gene fusion events 관련 링크보기
  • Survey transcript diversity in plants and animals to improve genome annotation and gene discovery 관련 링크보기
  • Improve quantitation accuracy of short-read RNA-seq data with sample-specific gene isoform models 관련 링크보기
  • Sequence full-length bacterial operons from transcriptomes and metatranscriptomes 관련 링크보기
  • Resolve isoform diversity at the single-cell level 관련 링크보기
Epigenetics

Gene expression, host-pathogen interactions, DNA damage 과 repair등 광범위한 생물학적 과정에 관여하는 epigenetic modification에 대한 연구를 특별한 sample 처리과정 없이 natural DNA로부터 직접 확인하실 수 있습니다.

  • Bacterial DNA
    modification

  • Haplotype
    phasing

  • CpG
    methylation

  • Characterize bacterial DNA modifications and methyltransferase recognition motifs. 관련 링크보기
  • Identify eukaryotic hyper- and hypo-methylated CpG islands to explore gene expression and regulation. 관련 링크보기
  • Measure DNA methylation with 5-base HiFi sequencing 관련 링크보기
Metagenomics

매우 정확하고 길이가 긴 HiFi read는 single-molecule 수준으로 분석이 가능 하므로, full-length 16S rRNA sequencing,
shotgun metagenome profiling 및 metagenome profiling에 적합합니다.

  • Full-length 16S

  • Shotgun
    metagenome
    profiling

  • Shotgun
    metagenome
    assembly

  • Full-length 16S : 경제적인 가격으로 full-length 16S rRNA sequencing을 수행, 종 또는 균주 수준에서 community 구성을 분석 관련 링크보기
  • Shotgun metagenome profiling : 절감된 비용으로 효율적인 metagenome profiling을 수행, HiFi read에서 6-8 개의 full-length gene
    식별 관련 링크보기
  • Shotgun metagenome assembly : 6Gb의 HiFi 데이터로 multiplexed human fecal sample에서 최대 20 개의 고품질 metagenome –assembled genome (MAG) 생성 관련 링크보기
  • 후성 유전체 데이터를 활용하여 밀접하게 관련된 균주의 contig와 plasmid 를 연관분석 관련 링크보기

Research Area

  • Human biomedical research
    1. Rare disease
    2. Pharmacogenomics
    3. Neurogenomics
    4. Immunogenomics + HLA
  • plant and animal sciences
    1. Public health + surveillance
      - HiFiViral COVID-19 surveillance
    2. Infectious disease research
    3. Microbial sequencing methods
    4. Plant + animal microbes
  • MICROBIOLOGY AND INFECTIOUS DISEASE
    1. Agrigenomics
  • MICROBIOLOGY AND INFECTIOUS DISEASE

Certified Service Providers

SMRT(Single Molecule, Real-Time) sequencing 서비스를 제공하는
PacBio certified service provider를 확인해 보세요.

홈페이지 바로가기 >

Resources

The HiFi difference – More precise genomes for precision medicine

PacBio SMRT(Single Molecule, Real-Time) 시퀀싱은 이용 가능한, 가장 포괄적인 유전 정보를 제공하며 미생물 유전체학, 병원성 및 항균제 내성에 대..

2022-07-27

[웨비나] Neuroscience에서 HiFi sequencing으로 인사이트를 얻는 방법

신경과학 연구에 있어 multiomics는 5mC 메틸화 패턴분석을 포함한 DNA 변이와 전장 RNA sequencing 데이터를 통합함으로써 기초적인 생물학적 질병 메커니즘에..

2022-07-11

HiFi difference : reference pan-genome 시대를 열다

PacBio HiFi 시퀀싱은 많은 연구에서 참조 유전체 수준의 genome 을 생성하는 데 활용되어 왔으며, 특히 human genome을 완성하는 데 많이 사용되..

2022-07-07