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單分子測序
       單分子測序技術Single Molecule, Real-Time DNA sequencing誕生于2009,該技術發表于science[1].該測序儀器基本的測序單元:zero-mode waveguide (ZMW)零模波導孔(如下圖)。一個測序cell包含15萬孔,當且僅當孔里面落入一條DNA片段的時候,才能實現準確測序。一般情況下,一個測序cell孔的利用率為三分之一,一部分孔里面沒有DNA片段、一部分落入了1條以上的DNA片段,剩下的三分之一才符合測序。

     技術推出伊始,以其超長的測序讀長被人們所追捧,但因為其較低的測序數據質量被人們所詬病。通過工程師在測序儀器以及試劑的不斷努力,最后還是通過不斷增加的測序通量,來彌補測序質量的不足,具體情況如下表。

      在2010年底推出一代機“PacBio RS”,到2013年推出二代機“PacBio RS II ”,直到實現巨大突破到三代機Sequel System。值得一提的是這次三代機的升級不代機器外觀有很大改變,大概變成原來的三分之一。而且測序cell,也由原來的15萬孔增大到了100萬個,測序通量一下子比原先提高了7倍。


      三代單分子測序已經被廣泛應用于微生物基因組測序、全長轉錄組、宏基因組以及表觀研究中。

參考文獻:

Eid J, et al. Real-Time DNA Sequencing from Single Polymerase Molecules. Science 323: 133-138 (2009) 

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