隨著科學家們對復雜生物學問題的不斷探索，對于基因密碼的解碼也需要使用更多強大的組學測序工具來進行更深入的研究。PacBio HiFi測序技術通過高精度長讀長解決了二代短讀長無法突破的重復區域和大型結構變異的檢測以及復雜區域的組裝，還可同步進行表觀遺傳分析，顯著推動了基因組學在精準醫學、功能基因組學和進化生物學等領域的突破性進展，是解析生命復雜性的重要基石。

                              

 
HiFi 測序性能優勢

01.長讀長
Long reads

HiFi測序提供15,000-20,000個堿基對或更長的讀長，使研究者能夠更容易地組裝完整的基因組和測序全長RNA轉錄本。

02.單分子分辨率的高準確性
Single-molecule resolution high accuracy

由于PacBio的非系統誤差特性，HiFi測序的單分子準確率可達99.9%（Q30）。
 
03.均一的基因組覆蓋率
Uniform genome coverage   

通過消除PCR擴增偏好性，HiFi測序使研究者能夠分析其他技術通常難以獲取的基因組區域（如難以測序的GC富集區域、高度重復區域、長同源聚合物和回文序列）。

04.表觀遺傳同步檢測
Simultaneous ePIgenetic detection

可以直接通過酶動力學分析在測序過程中同時檢測DNA堿基修飾來提供表觀基因組數據而不需要任何額外的復雜樣品制備步驟，支持CpG的5mC檢測和Fiber-seq應用的6mA檢測。

 
HiFi 測序技術原理流程

                            

 
HiFi 測序是由 PacBio公司開發的一種單分子、長讀長度的測序技術，HiFi 測序開始時，懸浮在溶液中的樣品DNA文庫片段涌入被稱為SMRT（Single Molecule Real-Time，單分子實時）芯片的納米微流控芯片表面。這種芯片的表面上覆蓋著幾百萬個納米級直徑的小孔，稱為ZMW（Zero-Mode Waveguide，零模波導孔），樣品流過SMRT測序芯片時，DNA文庫被固定在ZMW孔的底部，之后加入游離核苷酸，附著在樣品DNA上的DNA聚合酶開始復制DNA分子，當聚合酶將新的核苷酸堿基聚合到新復制的鏈中時，會釋放出微小的光，被光學檢測系統捕獲。根據發射的光，測序系統可以確定哪種DNA堿基被合成了。

                          

 
HiFi測序中的DNA聚合酶環繞樣品DNA分子工作多次，在ZMW孔中產生了DNA分子的多個副本，因此PacBio長讀長測序系統可以通過交叉參照每個分子的副本來準確確定樣品DNA的正確序列，從而最大程度地提高準確性，這種模式稱為CCS測序（Circular Consensus Sequencing，循環一致性）模式，最終產生高質量的HiFi reads。
 

HiFi 測序應用
 
 

 
Vega桌面式測序儀

 
近日推出的PacBio首款桌面式長讀長測序平臺Vega 采用 HiFi 技術，提供出色的數據準確性和快速的運行時間，將 PacBio的高通量長讀長測序儀Revio系統的創新技術，以臺式解決方案重新呈現，與HiFi文庫制備流程和SMRT Link運行管理軟件無縫集成，每次運行均可在儀器上進行初級分析，包括DeepConsensus、甲基化檢測和barcode拆分。
 

兩種試劑耗材，輕松使用

                  

 
Vega SMRT Cell 是 HiFi測序的核心，由半導體元件驅動，能夠提供單分子實時測序。Vega測序板承載上機所需樣品和試劑。一鍵式運行設置將Vega測序板與SMRT Link運行設計連接起來，直觀的設計和觸覺確認降低了錯誤率并簡化了獲取結果所需的步驟。

 
Vega應用樣本通量 
 

 
PacBio通用HiFi工作流程包含從樣本制備到數據分析的整體解決方案，在文庫制備環節根據不同應用適配了不同的試劑盒，在全長RNA-seq 應用中根據bulk和單細胞兩個維度設計了不同的基于Kinnex串聯方法的試劑盒，在全基因組和宏基因組學、靶向panels以及AAV等不同領域也均適配了不同的文庫制備流程，會在后期文章中為大家詳細介紹，此外，PacBio還提供了相應的數據分析pipeline（SMRT Link Tools）供研究人員選擇。
 

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