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PACIFIC BIOSIENCES

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Pacific Biosciences

Pacific Biosciences

THE LEADER IN LONG-READ SEQUENCING

Technology

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.

  • Zero-Mode Waveguides
    Zero-Mode
    Waveguides
  • Phosholinked Nucleotides
    Phosholinked
    Nucleotides
  • Up to a million ZMWs per SMRT Cell
    Up to a million ZMWs
    per SMRT Cell

Workflow

  1. Sample prep
    Step 01

    Sample prep

  2. Library prep
    Step 02

    Library prep

  3. SMRT sequencing
    Step 03

    SMRT sequencing

  4. Data analysis
    Step 04

    Data analysis

  1. Step 01
    Step 01
    • Accepts a variety of sample types and insert sizes
    • Low templates options available from
      10 - 100 ng
  2. Step 02
    Step 02
    • Complete template preparation in as few
      as 6 hrs
    • Size selection options to enrich for longest
      inserts
    • Multiplexing and barcoding solutions
      available
  3. Step 03
    Step 03
    • Rapid sequence time (0.5 to 10 hrs)
    • Serially process up to 16 SMRT Cells in a single
      run with walkaway automaiton
  4. Step 04
    Step 04
    • Variety of analysis methods available through SMRT Link and PacBio DevNet community
    • Open source software
    • Advanced data visualiztion and mining

Advantage / Features

  • Longest average read lengths

    Longest average read lengths 관련 링크보기

    Half of data in reads : 30kb, Data per SMRT Cell : Up to 10 Gb

    Long sequence reads는 resequencing과 de novo assembly 의 mappability를 극대화 시킬 수
    있기 때문에 그 중요성이 점차 널리 인식되고 있습니다. (average > 10,000 bp, some reads >
    60,000 bp)

  • Highest consensus accuracy

    Highest consensus accuracy 관련 링크보기

    Free of systematic errors Achieves > 99.999% (QV50)

    SMRT Sequencing 결과는99.999% (Q50) consensus accuracy를 보여 줄 수 있기 때문에
    정확도가 요구되는variant detection분석에 이용할 수 있습니다.

  • Uniform coverage

    Uniform coverage 관련 링크보기

    No amplification required. Even coverage across GC content

    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.

  • Simultaneous epigenetic characterization

    Simultaneous epigenetic characterization 관련 링크보기

    Directly detect DNA modifications using polymerase kinetics

    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.

Applications / Research Area

Application

Whole Genome Sequencing

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.

Targeted sequencing

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.

Complex population

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.

RNA sequencing

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.

  • Profile the full complexity of the human transcriptomeand discover novel genes, isoforms, and gene fusion events 관련 링크보기
  • Survey transcript diversity in plants and animals to improve genome annotation and gene discovery 관련 링크보기
  • Improve quantitation accuracy of short-read RNA-seq data with sample-specific gene isoform models 관련 링크보기
  • Sequence full-length bacterial operons from transcriptomes and metatranscriptomes 관련 링크보기
EPIGENETICS

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.

  • Characterize bacterial DNA modifications and methyltransferase recognition motifs 관련 링크보기
  • Identify eukaryotic hyper- and hypo-methylated CpG islands to explore gene expression and regulation 관련 링크보기

Research Area

  • Human biomedical
research
    1. Cancer Research
    2. Immunology Research
    3. Neuroscience Research
    4. Population Genetics
  • plant and animal 
sciences
    1. Genetic Diversity Research
    2. Evolutionary Studies
    3. Agricultural Genomics
  • MICROBIOLOGY AND 
INFECTIOUS DISEASE
    1. Discovery-based Microbiology
    2. Industrial Microbiology
    3. Infectious Disease Research
    4. Microbes in Public Health
    5. Plant and Animal Microbiology

Certified Service Providers

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Resources

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