【下一站上海】纳米孔在中国的多个首秀 | NTT2019北京场精彩看点！

9月23日，在Oxford Nanopore Technologies市场副总裁Zoe McDougall 开场中，首次中国Nanopore Tech Tour大会在北京拉开了帷幕，主会场座无虚席，教学专场场场爆满，前来测序芯片上样区体验的客户络绎不绝，产品展示区更是被参会者们围的水泄不通，技术诊断区的专家大获好评。VolTRAX的正式发布无疑成为NTT大会的最大热点。北京场的精彩看点，我们现在就来盘一下！

独一无二的教学专场和技术诊断

强大的中英纳米孔专家阵容

Oxford Nanopore 技术和应用升级 : 从基本原理到应用

Oxford Nanopore Technologies 的应用部门副总裁Dan Turner 和 基因组应用总监Sissel Juul首次来到中国进行纳米孔测序技术更新和新品发布：

1.  新品发布：VolTRAX V2自动文库制备

2. 技术更新——读长和准确率：目前测序的最长读长长达2.3Mb，利用R9.4.1纳米孔， DNA单读长碱基识别准确度高达95%，RNA单读长碱基识别准确度高达94%，在金黄色葡萄球菌的一致性Q值为44。

3. 纳米孔测序文库制备介绍：10分钟快速测序试剂盒、PCR文库、PCR-FREE文库、最新的试剂盒版本等。

4. 针对不同的研究类型，使用网页版实验方案生成器（Protocol Selector）来生成特定应用的完整实验方案，从样本提取到数据分析的指导。

5. Pore-C最新进展：有效解决错误组装和Contigs、检测基因组重排和拷贝数变化、解决复杂的结构变异。

应用案例：细胞系NA12878的基因组从头组装：N50为30MB，最长Scaffold为129MB，占包括着丝粒在内的整个8号染色体的89%。

6. PCR-FREE Cas9富集和纳米孔长读长测序用于识别甲基化和单倍型分型：

应用案例：使用PCR-FREE富集法研究弗里德里希共济失调病人及父母（携带者）的内含子三联体重复及相关高度甲基化。

由于篇幅有限，我们在此简单的分享了Dan Turner 和Sissel Juul演讲的部分内容，详细内容请关注我们接下来2-3周完整的视频分享。

全球科学家用纳米孔测序取得的热门研究成果

全体大会

Yutaka Suzuki教授 ， 东京大学，日本

“长读长测序可能帮助在分子病因学上理解那些在患者中仍处于未知且尚无有效治疗措施的癌性突变。”

Yutaka Suzuki教授主要分享他利用纳米孔测序进行临床癌症全基因组测序的经验。着手于肺癌，Yutaka团队在PromethION上进行靶向扩增子测序以精准鉴定癌症相关基因（如EGFR、KRAS、NRAS和NF1基因）的单碱基突变和等位基因在抗癌药物敏感性和抗性突变中的角色，为选择治疗方案提供有价值的信息。PromethION芯片单次运行能够生成>50Gb的测序数据，这将长读长癌症基因组测序的费用降到了一个较为切合实际的水平。对6种类型的肺癌细胞系全基因组测序生成的数据覆盖度为30X，读长N50为20Kb，并识别出一类难以用短读长识别的新型癌症结构变异，将其命名为癌性局部拷贝数损伤（Cancerous Local Copy Number Lesion; CLCL)。在CLCL区域，基因组序列受到了复杂的畸变模式的影响，这种模式由串联重复、短倒置和重复组成，这样的结构畸变也发现在临床肺腺癌标本中。

Yutaka及团队还对神户牛（Wagyu）进行了全基因组测序，神户牛育种大多通过人工授精完成，虽然产量有所提高，但导致遗传病尤其是隐性遗传病的增加。我们将在后续分享这个研究的更多信息，敬请期待。

夏雨助理教授，南方科技大学， 中国

“基于纳米孔的长读长宏基因组测序技术可成为目前NGS组装和分箱的有效替代方案。”

污水处理厂排放的废水是抗生素耐药细菌（ARB）和抗生素抗性基因（ARGs）的源头，可导致抗性基因在排放水体中富集。由于缺乏可靠的 ARB 鉴定方法，这些抗性环境中抗性基因的传播扩散机理尚不完全清楚。基于纳米孔宏基因组测序技术可为环境中ARB的鉴定提供有效的方法，她的结果显示污水收纳水体中的抗性基因组的浓度通常比普通海水中高10倍， ARB的环境再生可能在ARB富集中发挥着重要作用，污水排水携带的ARB占据了受纳水体中抗性基因组的87%。

夏雨团队还在海拔4000米的祁连山使用MinION对冻土和冰川融水进行现场测序，结果显示冻土中适应能力较强的核心微生物群落对海拔高度的变化具有抵抗力，光合自养的Oscillatoria（蓝细菌门）在海拔4000米的样品中较为丰富，该地点较强的太阳辐射可为依赖光驱动模式生存微生物提供较有利的条件。

Martin Frith 教授，日本产业技术综合研究所（ASIT）&东京大学，日本

Martin Frith教授给大家带来了全中文的演讲，他讲到复杂突变（例如串联重复扩增/收缩、同源重组、染色体破碎、病毒/转座子插入）经常引发疾病，但由于难以鉴定而一直被忽略。Martin利用纳米孔PromethION平台进行了全基因组测序，发现长读长和参考基因组之间最可能的比对，允许基于核苷酸、替换，插入和缺失概率的任意重排。这些重排的一些性质，例如序列丢失是整体的：它们不存在于重排的任何部分，而只存在于整个重排中。我们还发现了转座子，假基因和线粒体DNA的插入。同时发现神经元核内包涵体疾病的原因为串联重复的扩增。通过Cas9介导的富集将重叠读数合并为准确的共有序列，发现重复序列与疾病症状相关，能够完全鉴定由染色体破碎引起的先天性突变。

Yue Wan博士，基因研究所，新加坡

研究RNA如何折叠对于理解细胞内的RNA功能至关重要。使用短读长测序进行的RNA二级结构定位能够提供大规模结构信息，但缺乏沿转录本结构之间的连接性信息。我们利用纳米孔直接RNA测序来检测结构修饰，使用机器学习模型，可以准确地检测RNA二级结构及其在已知RNA上的动态。对15个未修饰和20个修饰的胚胎干细胞系全转录组进行测序。该方法的重复再现性很高，系统中的噪音很低。结果显示人类转录组中的结构特征可以是如特定转录物的5'UTR区域。纳米孔长读长测序还可以跨越分段的整个转录物结构，来了解不同转录本之间的关系。

大规模纳米孔测序专场

Fritz Sedlazeck 博士，贝勒医学院，美国

“快速、高通量高样本数的PromethION系统是实现大规模快速测序的唯一可能！”

生物和医学的核心是更好的理解基因与表型之间的关系，即遗传变异、基因调控等研究领域。Fritz说，测序技术的进步如纳米孔长读长测序的MinION，GridION，PrmethION平台让他们能够更好的理解遗传变异多样性，其中PromrthION平台适合大规模的高通量应用研究。

Fritz首先验证了PromethION平台能够检测这些变异的生物学相关性和重要性，他们在首次运行中单张测序芯片获得74Gb的数据，现在能够获得约140Gb的数据，这是使用短读长测序技术难以完成的。在常见疾病遗传学中心（CCDG）4400个人类基因组计划用于心血管疾病的研究中，他们根据现有短读长数据结合SVCollector软件选取部分样品，利用PromethION平台，结合自主研发的PRINCESS工具，探索不同类型的结构变异（SNV，SV，定相和甲基化）。与短读长测序相比，提高了每个基因组的分辨率。在1000个番茄基因组计划中，Fritz和团队使用PromethION在100天内测序了100个番茄基因组。

刘敏，产品总监，百迈客生物科技

“使用纳米孔平台，我们能够对转录物和基因进行精确和可量化的分析，从而能够更好的分析生物体内转录物的表达。”

全长转录组学可揭示生物体内复杂的转录情况，鉴定基因在转录过程中的可变剪接、多聚腺苷酸化、融合基因和基因家族等基因结构信息。纳米孔长读长测序技术能够跨越整个异构体、移除或减少不确定的比对等，因此在高质量基因组组装上有明显的优势。我们拥有MinION、GridION和PromethION平台，利用纳米孔测序技术组装超过60个物种，这些数据Contig N50水平几乎均在1 Mb以上，高难度的海洋生物Contig N50高达22 Mb，目前 Contig N50最长已超27 Mb！Contig N90高达14.7Mb！

刘敏总监说，纳米孔长全长转录组学解决方案可应用于：

（1）定量分析：差异基因表达及差异表达转录本鉴定，功能注释分析，功能基因及关键通路的调控机制；

（2）基因结构分析：可变剪接，非编码RNA，基因家族和进化关系；

（3）完善基因组注释：新可变剪切体基因结构。他们的实测数据显示，Nanopore全长率较高，在70%以上，且过滤后的clean data与基因组比对效率高于80%，比对效果优于二代测序技术。比较Nanopore数据和短读长数据，结果显示样本中的一致性高度相关(>0.8)，纳米孔2Gb数据发现的基因总数与短读长6Gb数据相似(20990 vs. 21158)，且共同表达基因上下调关系一致。与其他长读长平台相比，以一个植物转录组为例，纳米孔2Gb发现的转录本数量与其他长读长平台20Gb数据相似。

刘敏总监为大家分享了丰富的纳米孔转录组实测数据，敬请关注后续完整演讲视频！

张士伟， De novo 研究部总监，诺禾致源

“纳米孔长读长及超长读长对于Contig组装非常必要。”

张士伟总监在开场说到，植物基因组从0.6G到148G不等，大多数植物基因组中含有大部分重复序列， 这些重复序列从几个到数百万个拷贝不等。纳米孔长读长测序具有更低的GC偏差，并且可以跨越高重复/杂合区域，能够更准确完整的组装基因组，检测不同类型的突变（如删除、插入、易位或SNP）等。

他们也是R10芯片的早期测试用户。他们使用目前R9芯片测序了2个植物基因组，得到的数据分别超过115Gb(N50为38Kb)和81Gb(N50为41Kb)。

在PromethION平台上使用纳米孔连接测序试剂盒对选择的长片段（>10-20kb）和超长片段(>40-50kb)进行测序，其中普通文库的平均读长>25kb，N50>40kb，单测序芯片的平均产出>60Gb，最大产量高达106Gb。超长文库的平均读长>35Kb，N50>55Kb，单测序芯片的平均产出大于30Gb，最大产量高达45Gb。

结合多平台，他们得到了3种高质量植物基因组组装结果：

由于篇幅有限，我们在这里简单分享了演讲嘉宾的部分精彩内容，完整的演讲视频及闪电演讲精彩内容请关注我们后续分享。我们期待与大家在上海NTT相聚。

我们的目标：

使任何人，在任何地点，

能对任何生物进行分析。

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