Warum Nanopore-Sequenzierung wählen - Vorteile der Nanopore-Sequenzierung

Die Annahme von Nanoporen-Sequenzierung Technologie wird durch ihre unvergleichlichen Vorteile vorangetrieben, die zahlreiche technische Herausforderungen effektiv angehen. Diese Vorteile umfassen außergewöhnliche Leselängen, direkte Sequenzierung von DNA/RNA, echte Echtzeitfähigkeiten, die Beseitigung der Notwendigkeit erheblicher Investitionen in Sequenzierungsgeräte, Skalierbarkeit (tragbare oder Desktop-Sequenzierer), 10-minütige Bibliotheksvorbereitung, hohe Genauigkeit und die Fähigkeit zur Hochdurchsatzsequenzierung, die für großangelegte genomische Analysen geeignet ist.

Ultra-lange Leselängen

Im Bereich von Nanopore-SequenzierungUltra-lange Leselängen stimmen eng mit den Eingabefragmentgrößen überein. Diese Art von Leselänge bleibt von Sequenzierungsgeräten unbegrenzt, was es den Nutzern ermöglicht, die Fragmentlängen durch die verwendeten Bibliotheksvorbereitungsprotokolle zu modulieren. Bis heute haben die berichteten DNA-Fragmentlängen einen Rekord von über 2 Megabasen überschritten, wobei die längste direkte RNA-Sequenzierung eine Leselänge von bis zu 26.000 Nukleotiden erreicht. Verlängerte Leselängen bieten einen definitiveren Ansatz zum Ausrichten und Abgleichen von DNA- oder RNA-Sequenzen, was die Erzeugung von hochwertigen, vollständigeren und kontinuierlichen Genomassemblierungen ermöglicht. Dieser Vorteil ist besonders ausgeprägt bei Pflanzengenomen und Genomen mit großen strukturellen Variationen und hochgradig repetitiven Regionen. Analog zum Zusammenbauen eines Puzzles vereinfachen längere Leselängen den Assemblierungsprozess.

Direkte Sequenzierung

Die Nanopore-Technologie, die auf den Prinzipien der Elektronik basiert, ermöglicht es uns, die rohen DNA- und RNA-Sequenzen direkt zu bestimmen. Dieser Prozess umgeht die Notwendigkeit der DNA-Kopie, der Ketten-Synthese oder der Nitratisierung und bewahrt dabei die Integrität der Informationen über Basenmodifikationen (wie 5mC, Pseudouridin, m6A), während Zeit und Kosten eingespart werden. Diese Informationen, zusammen mit den während der Sequenzierung erzeugten Rohsignalen, werden gespeichert und können jederzeit analysiert werden. Dank der Anwendung der Nanopore-Technologie können wir eine direkte Sequenzierung ohne die Notwendigkeit von PCR erreichen, wodurch Probleme im Zusammenhang mit Amplifikationsverzerrungen vermieden und der Prozess der Bibliotheksvorbereitung vereinfacht wird.

Echtzeit-Sequenzierung

Im Gegensatz zum traditionellen Sequenzierungsansatz, der Daten in großen Mengen nach Abschluss eines Laufs liefert, hat die Nanopore-Technologie eine dynamische, Echtzeit-Sequenzierungsära eingeläutet, die Ergebnisse wie die Identifizierung von Krankheitserregern innerhalb weniger Minuten liefert. Während des Sequenzierungsprozesses durchquert DNA schnell die Nanopore, wobei die Geschwindigkeit von anfänglich 35 Basen pro Sekunde auf derzeit 450 Basen pro Sekunde ansteigt. Jeder Lesevorgang, der auf dem Array abgeschlossen wird, benötigt nur Sekunden für die Datenanalyse, wodurch die Notwendigkeit entfällt, stunden- oder sogar tagelang zu warten. Benutzer können die Qualität und den Status der Probe früh im Sequenzierungsprozess bewerten und die Sequenzierung beenden, sobald genügend Daten vorliegen. Diese schnelle Bearbeitungszeit von der Probe bis zum Ergebnis birgt enormes Potenzial für die Zukunft in der Diagnose von Infektionskrankheiten, der dynamischen Überwachung von Ausbrüchen vor Ort und anderen diagnostischen Anwendungen für Krankheiten.

On-Demand-Sequenzierung

In Nanoporen-Sequenzierung Technologie, Benutzer haben die Autonomie, Sequenzierungszeit, Standort und die Anzahl der benötigten Chips zu steuern, was sie von traditionellen Sequenzierungsmethoden unterscheidet. Zum Beispiel ist der Einweg-Compact-Sequenzierungschip Flongle für schnelle Qualitätsprüfungen, Genomexperimente und kleinmaßstäbliches gezieltes Sequenzieren geeignet. Das tragbare Sequenzierungsgerät MinION, das nur 100 Gramm wiegt, ermöglicht die Sequenzierung von Proben an jedem Ort. Desktop-Sequenzierer, GridION und PromethION, sind mit jeweils 5 und 24 oder 48 Sequenzierungschips ausgestattet. Jeder Chip kann unabhängig oder gleichzeitig arbeiten und unterstützt die Datenübertragung in Echtzeit. Folglich können Benutzer die Anzahl der Chips basierend auf der Probenmenge auswählen und Experimente je nach Datenanforderungen starten oder stoppen.

Kosteneffektive Sequenzierung

Traditionelles Hochdurchsatz-Sequencing bringt hohe Kosten mit sich, die Investitionen von Hunderttausenden bis Millionen RMB erfordern, um zu starten. Im Gegensatz dazu kostet das Starterkit für Nanoporen-Sequencing derzeit nur einige hundert Dollar, einschließlich des MinION-Sequenziergeräts, zwei Sequenzierchips, eines Kits zur Bibliotheksvorbereitung und eines Reinigungssets. Mit der Fähigkeit, bis zu 60 Gigabyte an Daten zu sequenzieren, bieten diese beiden Chips eine kostengünstige Lösung für die genomische Analyse.

Flexibel und skalierbar

Oxford Nanoporen-Sequenzierung Die Geräte teilen eine gemeinsame Kerntechnologie, die es den Nutzern ermöglicht, Experimente leicht an die Anforderungen der Anwendung anzupassen. Vom kompakten Flongle und tragbaren MinION bis hin zum Desktop GridION und PromethION decken diese Geräte ein Spektrum an experimentellen Maßstäben ab. Sie sind für On-Demand-Sequenzierungsexperimente anwendbar, die von einzelnen Versuchen bis hin zu ultra-hochdurchsatz Projekten reichen, und bieten schnelle, lange Leseabschnitte sowie Echtzeit-Direktsequenzierung von DNA oder RNA. Der Bibliotheksvorbereitungsprozess für DNA oder RNA in der Nanoporen-Sequenzierung ist unkompliziert, wobei die schnellsten Methoden zur Bibliotheksvorbereitung nur 5 bis 10 Minuten in Anspruch nehmen und die Zugabe von Sequenzierungsadaptern und Motorproteinen an den molekularen Enden der Probe beinhalten.