产品简介
DNBSEQ 人全基因组重测序(WGS),采用拥有自主知识产权的测序仪和云计算平台,为广大科研工作者提供高准确度、高性价比的基因组测序服务和一站式科研解决方案,支持大型队列研究,助力精准医学。
华大基因测序仪采用先进的 DNBSEQTM 核心技术,通过仪器气液系统先将 DNA 纳米球 (DNA nanoball, DNB) 泵入到规则阵列载片 (Patterned Array) 并加以固定,然后再将测序模板及测序试剂泵入。泵入后的测序模板与载片上的 DNB 的接头互补杂交,在DNA聚合酶的催化下,测序模板与测序试剂中的带荧光标记的探针相结合。接下来,通过激发荧光基团发光,不同荧光基团所发射的光信号被仪器相机采集,经过处理后可转换成数字信号,传输到计算机进行再次处理,最终获取待测样本的碱基序列信息。
所有跟DNB相关的测序技术都属于 DNBSEQTM。DNBSEQTM 测序技术主要包括: DNA 单链环化和 DNB 制备 (Make DNB),规则阵列 (Patterned Array),DNB 加载 (Load DNB),cPAS (combinatorial Probe Anchor Synthesis,联合探针锚定聚合测序法),双端测序技术 (Pair-end),以及配套的流体和光学检测技术、碱基识别 (Basecall) 算法等。
与其他测序技术相比,DNBSEQTM 测序技术具有滚环复制扩增带来的错误累积低和规则阵列载片带来的信号密度高等原理性优势,大幅提高了测序准确性;而且,基于DNBSEQTM 测序平台的产出数据重复序列率低 (Dup 率低)、有效数据利用率高、标签跳跃少 (Index Hopping少),能有效降低“张冠李戴”的情况。此外,结合 PCR free 等建库方法,DNBSEQTM 测序平台拥有更好的 SNP 和 InDel 准确性。

图1 DNBSEQ 平台测序原理
给您选择我们的八个理由
稳定的产出高质量测序数据
对随机挑选的1,000+条 lane DNBSEQ 平台 WGS 数据质量值进行统计分析,下机 Raw data Q20 平均值为96.16%,Raw data Q30 平均值为87.86%。
图2 1,000+条lane WGS序质量统计
低 duplicates 获更多有效数据和更高覆盖度
Duplicates 低,用更少的数据量,得到更多的高准确和高覆盖度的比对数据,可以发现更多变异位点,有助于挖掘疾病的低频和罕见突变,获取更加全面的基因组变异信息。
表1 主流二代测序平台标准品duplicate比率、有效测序深度及覆盖度比较
| Sample | X 测序平台 | N测序平台 | DNBSEQ平台 |
| Raw bases (Mb) | 99,998.92 | 100,001.72 | 100,236.61 |
| Clean bases (Mb) | 96,314.26 | 98,955.15 | 99,886.02 |
| Mapping rate (%) | 99.61 | 98.68 | 99.47 |
| Unique rate (%) | 87.18 | 86.41 | 93.31 |
| Duplicate rate (%) | 9.65 | 10.15 | 3.02 |
| Mismatch rate (%) | 0.8 | 0.51 | 0.48 |
| Average sequencing depth (X) | 29.08 | 29.52 | 32.8 |
| Coverage (%) | 99.06 | 99.06 | 99.1 |
| Coverage at least 4X (%) | 98.57 | 98.43 | 98.62 |
| Coverage at least 10X (%) | 97.77 | 97.2 | 97.67 |
| Coverage at least 20X (%) | 91.8 | 89.45 | 92.97 |
已发表文章结果显示,BGISEQ-500自主平台与HiSeq 2500测序平台变异检测的精准度(Precision)和敏感度(Sensitivity)相当[2]。
表2 BGISEQ-500与HiSeq 2500变异精准度和敏感度比较[2]
| SNP | BGISEQ-500 | HiSeq 2500 |
| Precision | 99.78% | 99.86% |
| Sensitivity | 96.20% | 96.60% |
DNBSEQ平台变异结果与Illumina Human Omni基因分型芯片评估,结果表明罕见突变检出率高,且检出的罕见突变与芯片分型结果的一致性高。
表3 DNBSEQ平台 30X rare SNP detection rate
| Genotyping chip | MAF | NO. of rare SNP | NO. of detection | NO. of concordance | 检出率 | 一致率 |
| OMNI | < 2% | 7414 | 7142 | 7132 | 96.33% | 99.86% |
| OMNI | < 1% | 3151 | 3025 | 3018 | 96.00% | 99.77% |
| OMNI | < 0.5% | 1129 | 1075 | 1070 | 95.22% | 99.53% |
DNBSEQ测序仪利用独特的DNA纳米球(DNB)技术,仅使用单个index就实现了前所未有的0.0001%至0.0004%低样本错误分配率。用水代替DNA,加入index,增加空白对照,DNB测序平台发生错误匹配的概率为36 million reads分之一,即0.0000028%[3]。
图3 不同测序技术的index hopping比例
DNBSEQ平台WGS数据来源样本种类多样,其中包含福尔马林固定石蜡包埋(Formalin Fixed and Paraffin Embedded,FFPE)样品、单细胞样品、血液样品、基因组DNA样品、唾液样品、常规冷冻保存的新鲜组织样品等。常规基因组建库测序成功率为99%,对于降解样品如FFPE等,建库测序成功率也在90%以上。
图4 DNBSEQ平台不同类型样本交付成功率
PCR-free建库 + DNB (DNA纳米球)核心测序技术,为您还原真实的全基因组序列。PCR-free WGS 高质量InDel从75%提升到86%,而低质量InDel从12%降低到3%[4],PCR-free建库方法可明显提高InDel calling的精准度和敏感度。
图5 高质量、中等质量和低质量InDel在不同建库方法的分布
参考文献
[1] Drmanac R, Sparks A B, Callow M J, et al. Human genome sequencing using unchained base reads on self-assembling DNA nanoarrays.[J]. Science, 2010, 327(5961):78-81.
[2] Jie Huang, Xinming Liang, Yuankai Xuan, et al. A reference human genome dataset of the BGISEQ-500 sequencer. GigaScience, 2017.
[3] Li Q, Zhao X, Zhang W, et al. Reliable Multiplex Sequencing with Rare Index Mis-Assignment on DNB-Based NGS Platform. bioRxiv, 2018: 343137
[4] Han F, Wu Y, Narzisi G, et al. Reducing INDEL calling errors in whole genome and exome sequencing data[J]. Genome Medicine,6,10(2014-10-28), 2014, 6(10):89.