【@NTT 2019 】中国首场Nanopore Tech Tour圆满结束，上海场精彩看点
9月26日，随着Oxford Nanopore Technologies首席执行官Gordon Sanghera博士的谢幕致辞，中国首场纳米孔测序大会NTT2019圆满结束。教学专场、技术诊断专区、纳米孔新品发布、学术墙报展示、技术更新、案例展示、全球科学家的分享，让我们一起回顾一下这场科技盛宴的缤纷亮点吧！
学术墙报、教学专场、技术诊断专区
首席执行官Gordon Sanghera博士
以上海和牛津两个城市的故事作为开端，Gordon提到，纳米孔技术让许多科学家们突破科学的界限，越来越多的人想要了解纳米孔测序技术。自2005年成立以来，Oxford Nanopore Technologies一直在飞速发展，中国团队也在不断壮大。本次纳米孔测序大会，牛津的许多纳米孔专家来到中国，这是一个非常好的交流机会，你可以在这里感受到我们独一无二、突破无限可能的巨大潜力。
从一体化测序分析设备MinION Mk1C、手持测序仪MinION到超高通量的台式设备PromethION，纳米孔测序平台支持按需获得长读长以及超长读长序列，以实时获得数据进行丰富的生物学分析，如实时的甲基化分析。无论是实时监测整个生态系统，还是大规模人口/植物变异研究，这些不断完善的产品和持续提升的平台，都为生物学开辟了全新的可能性。
全球科学家与纳米孔的故事
Chun Hang Au博士，香港养和医院，中国
“无需qPCR等仪器设备，MinION可以直接完成测序，我强烈推荐分子诊断学家们开始考虑使用实时的MinION测序仪。”
实时长读长测序在临床结构变异中的临床应用
Chun Hang Au博士说，结构变异（SV）检测是血液恶性肿瘤中综合分子谱分析的关键组成部分，主流技术包括核型分析、RT-PCR、荧光原位杂交（FISH）和NGS等，基于纳米孔测序长读长，快速实时的特点，2017年以来，他及团队一直在评估纳米孔测序在诊断分子病理学实验室环境中的临床应用。
在患有NUP98-NSD1阳性急性髓性白血病（AML）的成年患者中，利用MinION进行PCR-FREE全基因组测序（WGS）检测到了隐蔽驱动易位(cryptic driver translocation) t(5; 11) 和乘客易位(passenger translocation) t(10; 12) 的确切断点。在患有T细胞急性淋巴细胞白血病（T-ALL）的成年患者中，纳米孔WGS检测到易位t的精确断点（11; 14）并揭示了潜在的TRA / TRD-LMO2融合。断点信息不仅为患者提供了重要的诊断和预后信息，而且还为治疗监测提供了疾病特异性标记。他们还将纳米孔WGS用于非整倍性筛选和CRISPR / Cas9靶向纳米孔测序的特定SV断点检测，8-12号染色体上的基因组断点均被检测到，与嵌合ETV6-lyn RNA转录断裂点一致，且靶向测序时间不到1小时。
最后，Chun Hang Au博士总结到，MinION可以很好的结合短读长测序技术、数字PCR等传统技术完善血液病等遗传病学的临床应用，并且有低成本、方便携带、文库制备简单和常规的生物信息学分析流程等优势，并强烈推荐分子诊断学家们开始考虑使用实时的MinION测序仪。
肖传乐副研究员，中山大学，中国
三代测序关键计算方法开发及应用
肖副研究员开篇提到，纳米孔测序技术具有读长长（约20kbp），无PCR扩增偏好性和碱基修饰敏感性等特点，在动植物的基因组从头组装和表观遗传检测研究中具有明显的优势，已成为三代测序主流技术。他主要分享了他及团队开发的三代测序关键计算方法及应用。
1. 高效Nanopore校正组装方法NECAT
在基因组组装方面，他们提出了全局种子投票打分模型和局部图序列校正模型，开发了快速组装系统NECAT。NECAT在人数据集的组装速度是同类软件（Canu和FALCON）17-56倍，该研究成果于2017年发表在Nature Methods期刊，目前NECAT已组装了20余个中国特色植物基因组。
2. Nanopore表观遗传学修饰检测方法
他建立了识别Nanopore表观修饰（5mC和6mA）的深度循环神经网络（RNN）模型，开发了相应的软件DeepMod，实现了高精度全基因组单碱基水平检测5mC和6mA，5mC和6mA的检测平均精度可分别高达99%和90%，该成果于2019年发表在Nature Communications杂志上。
DOI: 10.1038/s41467-019-10168-2
汪德鹏 CEO，希望组
“基因组病问题，我们希望一个纳米孔测序全部搞定。”
G1000:1000个纳米孔全基因组测序经验
汪德鹏先生首先提到受技术本身限制，早期利用短读长测序技术进行的人类基因组项目如炎黄1号，尽管取得很多成果，但难以获得重复序列区。因此他们启动了HX001项目来检测人类基因组的结构变异，并开发了相应的NextDenovo和NextPolish基因组组装算法的工作流程。结合纳米孔测序PromethION平台的超长度长数据，对水稻9311进行组装测试，水稻有12条染色体，组装结果几乎达到了单contig一条染色体的水平，Contig N50 高达23.6Mb。
接着，汪德鹏先生说到目前基因组疾病研究有很多结构变异利用短读长技术无法获得，现在利用纳米孔测序，能够检测这些突变，如单位点删除，全突变：SNP，插入缺失，结构变异（CNV），STR，甲基化，分型，以完善整个突变和注释的工作流程数据库。
在华夏一号，华夏2号，华夏万人SV计划之后，他们推出了基于PromethION平台的华夏万人SV计划——目前最大的中国人WGS基因组结构变异数据库。汪德鹏先生说，PromethION这台明星测序仪005号，创造过三代测序通量世界纪录， 96小时7.6Tb数据量，可以在96个小时完成96个三代全基因组测序，于2019年5月19日正式全球首发于希望组武汉实验室，测序通量可以与Illumina和MGI最高通量测序仪媲美，是传统三代测序仪的100倍通量的提升。
该项目有三个阶段，目前正处于第二阶段，第一阶段完成了基于1424人的全基因组测序突变数据库，大于1304个样本的东亚的gnomAD-SV项目，第一阶段得到的平均数据量50G，平均读长17K，N50平均读长22K，平均深度18X，与正常人相比，患者染色体上的删除和重复，插入和倒位等结构变异数量更多，接下来希望组会基于纳米孔测序平台继续完成dbSV数据库，希望更多的人参与到这个项目中。
杨林峰总监， 华大科技，中国
纳米孔长读长技术对于复杂基因组组装的解决方案
华大基因目前已经完成了很多基因组项目，作为一家在动植物基因组测序和组装方面经验丰富的领先服务提供商，华大基因与合作者共发表了165篇研究文章。杨林峰说到，传统NGS平台得到的数据大多为高度碎片化的原始基因组，而纳米孔长读长技术具有巨大的潜力生成高质量读长解析复杂基因组。
他及团队利用3种植物和2种动物样本评估纳米孔数据的质量，结果表明，样品的Q值平均分布无偏倚，80%读长的平均Q高于10。接着对Transducer和Flip-flop HAC模式进行了基准测试，使用最新版本的Guppy可以减少4%的错误率，Flip-flop HAC可以进一步减少2%的错误率。他建议使用Guppy和Flipflop HAC模式来获得更精确的纳米孔数据。接着他展示了5种不同的植物和5种不同的动物的复杂基因组组装，证明纳米孔测序能够实现高度重复的动植物基因组的超长连续N50。对一个高度杂合子（1.4%）植物基因组研究，最终组装数据：基因组大小633Mb，覆盖度120x，Contig N50为3.6Mb，Busco得分为92.4%
杨总监还分享了纳米孔测提高高度重复的植物基因组组装的案例：
1. 植物1基因组
K-mer预估基因组大小为1.15Gb，含有71%重复序列，比较两种不同的碱基识别方式：Transducer和Flip-flop HAC。在100X的测序深度下，使用CANU进行纠错和组装，得到的组装数据分别如下：
2. 植物2基因组
预估该基因组大小为2.5Gb，重复率74%，先进行预组装错误校正，然后使用NECAT为从头组装选择最长读长（>40kb）。最终组装Contig<1500个，基因组大小2.23Gb，N50为24.5Mb，Busco得分为96%。
杨总监在总结时说：“在从头组装时，纳米孔读长优于短NGS读长，这是因为纳米孔测序具有长读长、低偏倚和高一致性、足够的测序深度等优势。因此，组合方法可用于优化组装。”
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，更详细的内容请关注我们后续的视频分享。与北京场相同的演讲嘉宾Dan Turner，夏雨助理教授，YueWan博士的演讲内容，请阅读【下一站上海】纳米孔在中国的多个首秀 | NTT2019北京场精彩看点！
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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