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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.
유전체 분야에서 오랫동안 내재되었던 short read의 한계를 극복한 single molecule, long read sequencer인 PacBio의 Technology를 소개해 드립니다.
Long read sequencer의 선두 주자인 PacBio의 Sequencer는 혁신 적인 zero-mode waveguides(ZMW)와 phospholinked nucleotides의 technology,
그리고 계속적인 chemistry의 upgrade를 통하여 long read single nucleotide molecule의 DNA 합성을 실시간으로 측정할 수 있습니다.
Sample prep
Library prep
SMRT sequencing
Data analysis
Long sequence reads는 resequencing과 de novo assembly 의 mappability를 극대화 시킬 수
있기 때문에 그 중요성이 점차 널리 인식되고 있습니다. (average > 30,000bp, some reads > 200kb)
SMRT Sequencing 결과는99.999% (Q50) consensus accuracy를 보여 줄 수 있기 때문에
정확도가 요구되는variant detection분석에 이용할 수 있습니다.
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.
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.
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.
지금까지의 short read를 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.
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.
PacBio에서 만들어 지는 long read의 full length 의 cDNA의 sequence를 이용하여 다양한 transcript isoforms을 분석함으로써 genome 상의 transcriptional start sites와 alliteratively spliced exon등, 다양한 gene expression study를 수행하실 수 있습니다.
Gene expression, host-pathogen interactions, DNA damage 와 repair등 광범위한 생물학적 과정에 관여하는 epigenetic modification에 대한 연구를 특별한 sample 처리과정 없이 natural DNA로부터 직접 확인하실 수 있습니다.
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