5 Applications révolutionnaires du séquençage d'amplicons par nanopore

Le séquençage d'amplicons par nanopore permet une détection rapide, un séquençage en temps réel et une analyse précise du génome, transformant les applications en médecine de précision. Les chercheurs parviennent désormais à un séquençage en temps réel pour la détection rapide des agents pathogènes, des résistances et des génomes, soutenant une surveillance et un diagnostic avancés. Le marché mondial du séquençage d'amplicons à longues lectures atteindra 1,24 milliard USD en 2024 (A Rapport sur le marché du séquençage d'amplicons à lecture longue), alimenté par la demande de séquençage à haut débit dans la recherche clinique, la détection rapide et précise, et les transcriptomes. Les technologies de nanopores permettent la génération de données en temps réel, des diagnostics cliniques rapides et complets. surveillance des gènes de résistance dans les agents pathogènes, améliorant les stratégies de traitement et les résultats.

• Selon une étude publiée dans Sci Rep Le séquençage d'amplicons par nanopore réduit le temps de détection des pathogènes de plus de 72 heures à seulement 7 heures, permettant des décisions de traitement plus rapides.

• Le séquençage en temps réel soutient la détection rapide et la surveillance de la résistance, améliorant les réponses de santé publique en génomique et en transcriptomique.

Points clés

• Séquençage d'amplicons par nanopore réduit considérablement le temps de détection des pathogènes de plus de 72 heures à seulement 7 heures, permettant des décisions de traitement plus rapides.

• Le séquençage en temps réel améliore les réponses de santé publique en permettant la détection rapide et la surveillance des gènes de résistance dans les agents pathogènes.

• Cette technologie fournit des lectures longues qui peuvent couvrir des régions géniques entières, améliorant ainsi la détection des variants structurels complexes dans la recherche sur le cancer.

• Le séquençage par nanopore permet un phasage précis des mutations, aidant les chercheurs à comprendre l'architecture génétique des génomes du cancer.

• Les chercheurs peuvent réaliser un typage HLA haute résolution, surmontant les défis liés à l'analyse de la région du complexe majeur d'histocompatibilité (MHC).

• La technologie permet la détection directe des modifications épigénétiques, permettant le séquençage simultané et le profilage de la méthylation sur l'ADN natif.

• Le séquençage par nanopore permet une identification rapide des agents pathogènes et des gènes de résistance aux antimicrobiens, facilitant ainsi l'analyse métagénomique.

Applications du séquençage d'amplicons par nanopore en génomique : De la recherche sur le cancer à l'épigénétique, le séquençage par nanopore offre des solutions révolutionnaires pour la détection des variants structurels, le phasage et l'analyse de la méthylation.

Introduction : Le changement de paradigme du séquençage ciblé à lecture courte vers le séquençage ciblé à lecture longue

Comprendre les limitations du séquençage nouvelle génération traditionnel (Illumina) pour les régions complexes

Plateformes de séquençage à lecture courte, telles qu'Illumina, ont permis de nombreuses avancées dans la recherche en génomique. Cependant, ces technologies ont souvent du mal avec des régions génomiques complexes. Les lectures courtes, généralement comprises entre 50 et 300 paires de bases, ne peuvent pas couvrir de longues séquences répétitives ni résoudre de grands variants structurels. Les chercheurs rencontrent des difficultés lors de l'assemblage des génomes, en particulier dans les régions à forte teneur en GC ou en AT. Les effets de déphasage lors du séquençage peuvent introduire erreurs d'appel de base et augmenter les taux de substitution. Une couverture de lecture inégale complique encore l'analyse des génomes polyploïdes et des longs éléments répétitifs. Ces limitations entravent la détection précise des variations du nombre de copies et rendent difficile la reconstruction des structures génomiques complètes.

Remarque : De nombreuses équipes de recherche constatent que les plateformes NGS traditionnelles ne peuvent pas fournir la résolution nécessaire pour des études avancées en recherche sur le cancer, la découverte de biomarqueurs ou la génomique translationnelle.

Une comparaison de métriques clés entre le séquençage ciblé à lecture courte et à lecture longue les technologies mettent en évidence ces différences :

Qu'est-ce que le séquençage d'amplicons Nanopore ?

Séquençage d'amplicons par nanopore représente une avancée majeure dans le séquençage ciblé. Cette technologie utilise des dispositifs à nanopores pour générer des lectures ultra-longues pouvant couvrir des régions génétiques entières, des éléments répétitifs et des séquences riches en GC. Les chercheurs peuvent désormais détecter de grandes variantes structurelles, phaser des allèles et résoudre des haplotypes complexes en une seule course de séquençage. Les technologies à nanopores permettent le séquençage direct de l'ADN natif, ce qui préserve les modifications épigénétiques et soutient l'analyse de la méthylation sans conversion chimique.

En produisant des lectures longues, le séquençage d'amplicons par nanopore élimine les lacunes d'assemblage et fournit une couverture de télomère à télomère. Cette approche soutient des études à haute résolution dans la recherche sur le cancer, la génomique microbienne et le développement thérapeutique. Les stratégies optimisées de la technologie améliorent l'analyse des génomes polyploïdes et permettent une détection précise des variants, même dans des régions difficiles. Les équipes de recherche bénéficient de la génération de données en temps réel, d'un délai d'exécution rapide et de la possibilité de personnaliser les panneaux de séquençage pour des questions scientifiques spécifiques.

Le séquençage avec les technologies de nanopores permet aux scientifiques de répondre à des questions qui étaient auparavant hors de portée. La combinaison de la capacité de lecture longue, de la détection directe de la méthylation et de la conception de panneaux flexibles fait de cette plateforme un outil puissant pour la recherche génomique avancée.

1. Oncologie et recherche clinique : Déverrouiller les variantes structurelles complexes (VS)

Détection des gènes de fusion et des points de rupture avec précision

La recherche sur le cancer nécessite des technologies de séquençage robustes pour la détection de réarrangements génomiques complexes. Séquençage d'amplicons par nanopore permet aux chercheurs d'identifier les gènes de fusion et les points de rupture génomiques avec une grande précision. Cette technologie fournit des lectures longues qui couvrent des régions d'intérêt entières, permettant une caractérisation directe des variants structurels. Les chercheurs peuvent désormais réaliser une détection rapide des réarrangements, ce qui est essentiel pour la recherche translationnelle et le développement thérapeutique.

Les variants structurels les plus significatifs détectés dans la recherche sur le cancer à l'aide du séquençage d'amplicons par nanopore comprennent :

• Grandes suppressions

• Inversions

• Translocations affectant les gènes suppresseurs de tumeurs CDKN2A/p16 et SMAD4/DPC4.

Ces applications soutiennent l'identification de nouveaux biomarqueurs et la validation de cibles thérapeutiques. La capacité à résoudre les points de rupture au niveau des nucléotides améliore la précision de la détection des variants et soutient une analyse complète des génomes cancéreux.

Le tableau suivant met en évidence les améliorations dans la détection des gènes de fusion et des points de rupture par rapport aux technologies de séquençage précédentes :

Les chercheurs bénéficient de flux de travail rationalisés et d'un délai d'exécution rapide, permettant une analyse efficace de plusieurs échantillons. La flexibilité du séquençage d'amplicons par nanopores permet l'inclusion de cibles supplémentaires sans modifications importantes des protocoles.

Mutations de phase : Distinction entre variants cis et trans dans les génomes cancéreux

Le phasage des mutations est essentiel pour interpréter l'impact fonctionnel des variants co-occurrents dans la recherche sur le cancer. Le séquençage d'amplicons par nanopore fournit des données à longue portée qui soutiennent un phasage précis des mutations, même lorsque les variants sont séparés par des dizaines de kilobases. Cette capacité permet aux chercheurs de distinguer entre les configurations cis et trans, ce qui est essentiel pour comprendre l'architecture génétique des génomes cancéreux.

Le tableau ci-dessous résume les avantages de la phase des mutations en utilisant le séquençage d'amplicons par nanopore :

Les chercheurs peuvent interpréter les résultats génétiques complexes avec une plus grande confiance. L'intégration de la PCR à long terme et du séquençage par nanopore soutient la détection et le phasage complets des variants, faisant progresser la découverte de biomarqueurs et la recherche translationnelle. Le séquençage d'amplicons par nanopore permet aux équipes de recherche de s'attaquer à des questions auparavant inaccessibles en génomique du cancer, stimulant l'innovation dans le développement thérapeutique.

2. Immunologie : Typage HLA haute résolution et phasage des haplotypes

Surmonter les défis d'homologie dans la région MHC

La recherche en immunogénétique rencontre souvent des obstacles significatifs lors de l'analyse de la région du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH). Le CMH contient des gènes HLA hautement polymorphes, qui jouent un rôle central dans les études de réponse immunitaire. Les plateformes de séquençage à court reads traditionnelles ont du mal à résoudre ces régions en raison de l'homologie de séquence étendue et de la complexité structurelle. Les chercheurs ont besoin de méthodes de séquençage avancées pour parvenir à une identification précise des variants et à un phasage des haplotypes au sein du CMH.

Le séquençage par amplicons Nanopore offre une solution en générant de longues lectures qui couvrent l'intégralité des gènes HLA. Cette approche permet la détection directe des variants et un phasage sans ambiguïté, même dans des régions à haute similarité de séquence. Les scientifiques peuvent désormais analyser la séquence complète des loci HLA polymorphes, surmonter les limitations des technologies de séquençage à court termeLa longueur de lecture illimitée du séquençage par nanopore facilite l'analyse complète du MHC, soutenant des applications nécessitant des données à haute résolution.

Astuce : Les technologies de séquençage à lecture longue, telles que celles basées sur les plateformes Oxford Nanopore, permettent une résolution haplotypique et une caractérisation précise de la région MHC. Cette capacité est essentielle pour résoudre la grande variabilité de séquence et les complexités structurelles qui posent des défis aux méthodes de séquençage traditionnelles.

Les chercheurs bénéficient de typage HLA haute résolution rapide, portable et économiqueLa technologie élimine l'ambiguïté cis-trans, permettant un phasage précis des haplotypes et la détection des variants dans les études d'immunogénétique.

Atteindre une résolution complète des allèles pour la compatibilité des transplantations

La résolution des allèles en longueur complète représente une avancée critique dans le typage HLA. Le séquençage d'amplicons par nanopore capture l'intégralité de la séquence des gènes HLA, y compris les polymorphismes nucléotidiques simples (SNP) éloignés qui sont difficiles à phaser avec des lectures courtes. Cette approche globale réduit l'ambiguïté dans l'attribution des allèles et améliore la précision de la détermination du génotype.

Le séquençage haute résolution impacte directement l'évaluation de la compatibilité donneur-receveur dans la recherche sur la transplantation. En résolvant les ambiguïtés de phase, les scientifiques peuvent déterminer des allèles spécifiques avec une plus grande confiance. Ce niveau de détail améliore la fiabilité des études de correspondance et soutient le développement de nouvelles applications en immunogénétique.

Le séquençage par nanopore permet également la détection directe des modifications épigénétiques au sein des gènes HLA. Cette fonctionnalité élargit le champ de la recherche en immunogénétique, permettant l'intégration de l'analyse de la méthylation avec le génotypage traditionnel. Algorithmes de correction d'erreurs robustes améliorer encore l'exactitude de Typage HLA, garantissant des résultats fiables même dans des régions hautement polymorphes.

Les chercheurs réalisent maintenant résolution au niveau des allèles à quatre champs, ce qui était auparavant difficile en raison des taux de polymorphisme élevés et des difficultés de phasage. La capacité à phaser des SNP distants et à séquencer des gènes HLA entiers positionne le séquençage d'amplicons par nanopore comme un outil supérieur pour des études avancées en immunogénétique. Les scientifiques ont accès à des données complètes qui soutiennent à la fois la détection des variants et le phasage des haplotypes, stimulant l'innovation dans la recherche en immunologie.

3. Validation de l'édition génétique : Analyse complète des cibles et des effets hors cible

Identification des grandes suppressions et des sites d'intégration de l'AAV dans les expériences CRISPR

Les technologies d'édition génétique, telles que CRISPR, ont transformé le paysage de l'ingénierie génomique. Les chercheurs ont besoin de méthodes de séquençage robustes pour valider les résultats de l'édition et garantir l'intégrité des échantillons modifiés. Séquençage d'amplicons par nanopore fournit une approche puissante pour la détection de grandes délétions et des sites d'intégration du virus associé à l'adénovirus (AAV) qui échappent souvent aux méthodes standard basées sur la PCR. Cette technologie offre des lectures longues qui couvrent l'ensemble des régions cibles, permettant une analyse complète des événements à la fois ciblés et non ciblés.

La capacité de capturer de grands résultats d'édition est essentielle pour une caractérisation précise des expériences CRISPR. Les chercheurs peuvent observer directement les changements structurels, y compris les délétions et les insertions, sur de vastes régions génomiques. Le tableau suivant compare les efficacité des différentes approches de séquençage dans l'identification des grandes délétions et des sites d'intégration de l'AAV :

Les chercheurs bénéficient de la détection directe de réarrangements génomiques complexes. Le séquençage d'amplicons par nanopore permet le identification des sites d'intégration de l'AAV avec une haute résolution, prenant en charge des applications avancées dans l'ingénierie génomique et la biologie synthétique.

Quantification de l'efficacité d'édition et des réarrangements non intentionnels

La quantification précise de l'efficacité d'édition reste essentielle pour la validation des expériences d'édition génétique. Le séquençage d'amplicons par nanopores permet de détecter les modifications intentionnelles et les réarrangements non intentionnels en une seule course de séquençage. Les chercheurs peuvent analyser l'ensemble du spectre des résultats d'édition, y compris les petites insertions et délétions, les grandes suppressions et les variants structurels complexes.

Cette approche de séquençage permet la détection d'événements rares qui peuvent influencer l'interprétation des résultats expérimentaux. En générant des lectures longues, les chercheurs peuvent phaser plusieurs modifications et distinguer les modifications ciblées des modifications hors cible. La technologie fournit des données en temps réel, permettant une évaluation rapide de l'efficacité de l'édition et la détection de changements génomiques inattendus.

Les principaux avantages de cette approche incluent :

• Détection directe de grandes délétions et réarrangements

• Haute sensibilité pour des résultats d'édition rares

• Analyse complète des événements à la fois ciblés et non ciblés.

• Séquençage en temps réel pour validation rapide

Les chercheurs en ingénierie génomique et en biologie synthétique s'appuient sur le séquençage d'amplicons par nanopores en raison de sa capacité à fournir des données précises et de haute résolution. Cette technologie fait progresser le domaine en permettant la détection et la quantification de résultats d'édition complexes, soutenant le développement de stratégies d'édition génique de nouvelle génération.

4. Épigénétique : Détection directe de la méthylation sur l'ADN natif

Séquençage simultané et profilage de la méthylation (5mC/5hmC)

Les modifications épigénétiques, telles que la 5-méthylcytosine (5mC) et la 5-hydroxyméthylcytosine (5hmC), jouent un rôle crucial dans la régulation des gènes et la stabilité du génome. Séquençage d'amplicons par nanopore permet aux chercheurs d'effectuer un séquençage simultané et un profilage de la méthylation sur de l'ADN natif. Cette approche permet la détection directe des modifications de bases sans avoir besoin de conversion chimique ou d'amplification. Les scientifiques peuvent analyser de longues chaînes d'ADN, ce qui préserve l'intégrité des marques épigénétiques et soutient des applications à haut débit dans des études génomiques complexes.

Les chercheurs bénéficient de la capacité à distinguer les signaux de 5mC et de 5hmC lors d'une seule course de séquençage. La technologie fournit des appels de méthylation précis dans plusieurs régions candidates, même dans de grandes cohortes. Le tableau suivant résume le précision du profilage de méthylation à différentes profondeurs de couverture :

Cette forte corrélation démontre la fiabilité de détection de la méthylation, même avec une couverture modérée. Les scientifiques peuvent augmenter le nombre d'amplicons sans compromettre les performances, ce qui soutient les études épigénétiques à grande échelle.

Les principaux avantages de cette approche incluent :

• Analyse de brins d'ADN plus longs sans dégradation

• Haute capacité de traitement pour de grands ensembles d'échantillons

• Détection de multiples modifications de cytosine dans l'ADN natif

• Aucune exigence d'amplification de l'ADN ou de traitement chimique agressif.

• Coûts réduits et préparation d'échantillons rapide

Les chercheurs peuvent également tirer parti de Enrichissement ciblé par CRISPR/Cas9 pour un ciblage rentable de régions génomiques spécifiques. Cette flexibilité améliore l'utilité du séquençage d'amplicons par nanopore dans la recherche épigénétique avancée.

Éliminer le biais de conversion au bisulfite pour des données épigénétiques plus précises

Le séquençage traditionnel au bisulfite introduit des biais en raison de traitements chimiques agressifs et de la dégradation de l'ADN. Le séquençage d'amplicons par nanopore élimine ces problèmes en permettant la détection directe de la méthylation de la cytosine dans l'ADN natif. La plateforme mesure les modifications de bases par des variations de courant ionique, ce qui permet un séquençage en temps réel et une analyse de la méthylation sans modification préalable.

Le tableau ci-dessous met en évidence la réduction du biais de conversion au bisulfite :

Les chercheurs peuvent analyser plusieurs régions candidates simultanément et personnaliser les flux de travail pour des études à grande échelle. La technologie prend en charge une grande évolutivité, permettant de séquencer efficacement un nombre accru d'amplicons. Cette capacité garantit des résultats robustes et reproductibles pour les applications épigénétiques dans les environnements de recherche.

Astuce : La détection directe de la méthylation par séquençage d'amplicons nanopore offre un flux de travail simplifié, réduit les étapes de manipulation des échantillons et augmente la précision des données pour les études génomiques complexes.

5. Microbiologie avancée : Génomes complets 16S/ITS et viraux

Atteindre une résolution au niveau de la souche contre au niveau du genre (V3-V4)

Les chercheurs en métagénomique nécessitent des outils à haute résolution pour une classification taxonomique précise. Le séquençage traditionnel à courtes lectures limite souvent l'analyse métagénomique à une identification au niveau du genre, en particulier lorsqu'il s'agit des régions V3-V4 du gène 16S rRNA. Le séquençage d'amplicons par nanopore surmonte cette barrière en générant des amplicons 16S et ITS de longueur complète, ce qui permet une résolution au niveau des espèces et des souches. Cette avancée transforme le séquençage métagénomique, permettant aux scientifiques de distinguer des taxons microbiens étroitement liés dans des communautés complexes.

Le tableau suivant résume les principales conclusions des études métagénomiques récentes utilisant des plateformes à nanopores :

Séquençage métagénomique avec la technologie Oxford Nanopore, atteint des longueurs de lecture allant de dizaines à des centaines de kilobasesCette capacité prend en charge une analyse métagénomique complète, capturant l'ensemble des régions géniques et améliorant la précision des attributions au niveau des espèces. Bien que les taux d'erreur actuels ne permettent pas toujours une résolution au niveau des nucléotides uniques, la méthode fournit des données robustes pour la détermination quantitative des espèces dans les applications de recherche.

Remarque : Le séquençage complet de l'ARNr 16S et de l'ITS permet aux chercheurs de réaliser une analyse métagénomique quantitative, ce qui est essentiel pour les études en microbiologie environnementale, en sécurité alimentaire et en biotechnologie agricole.

Identification rapide des agents pathogènes et des gènes de résistance aux antimicrobiens (RAM)

La rapidité et la précision sont essentielles dans le séquençage métagénomique pour la recherche microbiologique avancée. Le séquençage par amplicons à nanopores permet une détection rapide des taxons microbiaux et des déterminants de résistance, soutenant les flux de travail métagénomiques en temps réel. Les chercheurs peuvent identifier des pathogènes en quelques minutes après le début du séquençage. Tous les gènes de résistance antimicrobienne et plasmides prédéfinis deviennent détectables en une heure en utilisant des données de séquençage brutes.

Les principaux avantages de cette approche incluent :

• Identification des taxa microbiens en moins de 10 minutes après le séquençage.

• Détection de tous les gènes AMR ciblés et des plasmides en moins d'une heure.

• Réduction significative du temps par rapport aux méthodes métagénomiques traditionnelles basées sur la culture.

Le séquençage métagénomique avec la technologie des nanopores simplifie la détection d'organismes rares ou inattendus dans des échantillons complexes. Ce délai d'exécution rapide accélère l'analyse métagénomique, permettant des aperçus opportuns sur la structure de la communauté microbienne et son potentiel fonctionnel. Les chercheurs peuvent surveiller les tendances de la résistance antimicrobienne et suivre l'émergence de nouveaux mécanismes de résistance avec une grande sensibilité.

Le séquençage métagénomique permet également la détection des génomes viraux, offrant une couverture complète pour l'identification au niveau des souches et la découverte de variants. La capacité à générer de longues lectures sur l'ensemble des génomes viraux améliore la résolution des études métagénomiques, facilitant l'exploration de la diversité et de l'évolution virales.

Astuce : Le séquençage d'amplicons par nanopore permet aux équipes de recherche d'atteindre une analyse métagénomique complète, de la détection rapide à l'attribution taxonomique haute résolution, dans un flux de travail unique et rationalisé.

Comparaison des méthodes de détection des agents pathogènes : méthodes traditionnelles basées sur la culture vs. séquençage Nanopore, mettant en avant le temps, la précision et les capacités en temps réel.

Analyse comparative : Nanopore vs. Illumina pour le séquençage d'amplicons

Les chercheurs évaluent souvent les plateformes de séquençage en fonction de leurs performances techniques dans des applications ciblées. Les plateformes Nanopore et Illumina offrent chacune des atouts uniques pour les études génomiques. Comprendre les différences en termes de longueur de lecture, de temps de réponse et de sensibilité aux variants structurels aide les équipes de recherche à choisir l'outil optimal pour leurs objectifs expérimentaux.

Séquençage par nanopore se distingue par sa capacité à générer des lectures ultra-longues. Ces lectures peuvent couvrir des régions géniques entières, des éléments répétitifs et des variants structurels complexes. Le séquençage Illumina, en revanche, produit des lectures plus courtes mais atteint une grande précision et une profondeur de couverture élevée. Les deux plateformes prennent en charge des flux de travail à haut débit, mais leurs spécifications techniques influencent la détection des caractéristiques génomiques.

La sensibilité aux variants structurels varie entre les deux plateformes. Le séquençage par nanopore permet d'obtenir des génomes presque complets à haute profondeur, facilitant la détection de grandes insertions, suppressions et réarrangements. Le séquençage Illumina offre une plus grande précision pour les variants de nucléotides uniques et les petites indels en raison de sa couverture profonde. Les chercheurs choisissent souvent le séquençage par nanopore pour une détection complète des variants structurels, tandis que le séquençage Illumina reste un choix solide pour les applications nécessitant une haute précision de base.

Le tableau suivant résume les principales spécifications techniques pour les deux plateformes :

Tableau : Longueur de lecture, Temps de réponse et Sensibilité aux variants structuraux

Remarque : Le séquençage par nanopore permet la détection directe de variants structurels complexes et soutient le phasage sur de longues régions génomiques. Le séquençage Illumina excelle dans les applications nécessitant une grande précision pour les petits variants.

Les chercheurs devraient prendre en compte les exigences spécifiques de leurs projets de séquençage. Le séquençage par nanopore offre des avantages pour le phasage, l'analyse de la méthylation et la détection de grands changements génomiques. Le séquençage Illumina fournit des performances robustes pour la détection de variants à haut débit et les études quantitatives. Les deux plateformes apportent des informations précieuses à la recherche génomique, mais leurs différences techniques orientent le choix de la plateforme pour les applications de séquençage ciblé.

Questions Fréquemment Posées (FAQ) sur le Séquençage Amplicon

Quel est le principe derrière le séquençage par nanopore ?

Le séquençage par nanopore fonctionne en faisant passer des molécules d'ADN ou d'ARN uniques à travers des nanopores conçus. Le système détecte les variations du courant ionique à mesure que chaque molécule se transloque. Des algorithmes de basecalling basés sur des réseaux de neurones interprètent ces signaux en temps réel, les convertissant en séquences de nucléotides. Cette approche permet un séquençage direct et la détection de modifications sans amplification ni conversion chimique.

Qu'inclut un protocole typique de séquençage Nanopore ?

Un protocole standard consiste en l'admission d'échantillons et le contrôle de qualité, suivi de la préparation de la bibliothèque. Le séquençage se déroule en temps réel, avec l'appel de bases et le démultiplexage effectués simultanément. Le flux de travail se termine par une analyse bioinformatique et une livraison de données structurées. Chaque étape soutient la détection de haute fidélité des variants, de la méthylation et des isoformes de transcrits.

Quelle est la longueur des lectures générées par le séquençage Oxford Nanopore ?

Les plateformes Nanopore produisent régulièrement des lectures longues, souvent s'étendant sur des dizaines de kilobases. Les flux de travail ultra-longs peuvent atteindre des molécules de classe mégabase. Cette capacité permet une détection complète des variants structurels, du phasage et de l'analyse des transcrits en longueur complète.

Comment la précision du séquençage est-elle rapportée ?

L'exactitude est résumée à l'aide de distributions de scores Q. L'exactitude finale dépend de la qualité de l'échantillon, de la chimie de séquençage, de la profondeur de lecture et du pipeline d'analyse. Les chercheurs reçoivent des rapports détaillés qui incluent des métriques d'exactitude et des taux de détection des variants.

Quelles sont les principales applications du séquençage par nanopores ?

Le séquençage par nanopores prend en charge les assemblages de novo, l'analyse des variations structurelles, le profilage du méthylome, la détection de transcrits complets, les panneaux ciblés et la métagénomique. Ces applications permettent des études à haute résolution dans la recherche sur le cancer, la découverte de biomarqueurs et le développement thérapeutique.

Quelle est la différence entre le séquençage ciblé par Cas9 et l'échantillonnage adaptatif ?

Le séquençage ciblé par Cas9 utilise des ARN guides pour enrichir des régions génomiques spécifiques avant le séquençage. L'échantillonnage adaptatif enrichit ou appauvrit les lectures pendant le séquençage en utilisant une sélection pilotée par logiciel. Les deux méthodes améliorent la détection des régions d'intérêt, mais l'échantillonnage adaptatif permet un ajustement dynamique en temps réel.

La séquençage Nanopore peut-il détecter la méthylation de l'ADN ou les modifications de l'ARN ?

Les signaux de nanopore soutiennent la détection de recherche de modifications de l'ADN, y compris la méthylation. La plateforme fournit des caractéristiques de signal associées aux modifications, permettant une analyse directe des marques épigénétiques et des variantes de transcrits.

Les pipelines de bioinformatique prennent-ils en charge la détection des isoformes et des fusions ?

Oui, les workflows avancés de bioinformatique permettent la découverte d'isoformes de transcrits de pleine longueur et la détection de fusions. Ces outils facilitent l'analyse complète des événements génomiques complexes et soutiennent l'appel de variants avec une grande confiance.

Qu'est-ce qui distingue le séquençage d'amplicons par Nanopore des plateformes à courtes lectures ?

Séquençage d'amplicons par nanopore génère des lectures longues qui couvrent l'ensemble des régions géniques. Cette approche permet un phasage direct, la détection de variants structurels et l'analyse de la méthylation. Les chercheurs ont accès à des données complètes pour des études génomiques complexes.

Comment la technologie Nanopore soutient-elle le phasage des variants ?

La plateforme produit des lectures qui couvrent plusieurs variantes au sein d'une seule molécule. Cette capacité permet aux chercheurs de déterminer les configurations cis ou trans, ce qui est essentiel pour interpréter les mutations de composés dans la recherche sur le cancer et la découverte de biomarqueurs.

La séquençage Nanopore peut-il détecter directement des modifications épigénétiques ?

Oui. Le séquençage par nanopore analyse l'ADN natif et identifie les marques de méthylation, telles que 5mC et 5hmC, sans conversion chimique. Cette détection directe préserve l'intégrité de l'échantillon et soutient des études épigénétiques à haute résolution.

Comment le flux de travail garantit-il une haute qualité des données ?

Le flux de travail comprend une PCR haute fidélité, un contrôle qualité rigoureux et une correction d'erreurs avancée. Chaque étape minimise les erreurs et maximise la confiance dans les appels de variants, le phasage et l'analyse de méthylation.

Le flux de travail est-il personnalisable pour des besoins de recherche spécifiques ?

Oui. CD Genomics propose la conception de primers sur mesure et une sélection de panneaux flexible. Les chercheurs peuvent cibler des gènes spécifiques, des régions ou des taxons microbiens, optimisant ainsi le flux de travail pour des exigences de projet uniques.

Quels types d'échantillons sont compatibles avec le séquençage d'amplicons Nanopore ?

La plateforme prend en charge l'ADN, l'ARN et les amplicons de haute masse moléculaire provenant de diverses sources. Les chercheurs peuvent analyser des échantillons humains, animaux, végétaux ou microbiens, à condition que l'entrée respecte les normes de pureté et d'intégrité.

Le pipeline de bioinformatique prend-il en charge l'analyse des variants complexes ?

Le pipeline permet la détection des variants structurels, le phasage et la méthylation. Des algorithmes avancés filtrent les chimères et suppriment les erreurs, garantissant une analyse robuste pour la recherche translationnelle et le développement thérapeutique. Conclusion : choisir la bonne technologie de séquençage pour vos objectifs de recherche.

Conclusion

Le choix de la plateforme de séquençage optimale reste une décision cruciale pour les équipes de recherche cherchant à faire avancer la médecine de précision. Chaque technologie offre des atouts uniques, et le choix dépend des objectifs de recherche spécifiques, des types d'échantillons et de la complexité des régions génomiques à étudier.

Les technologies de séquençage de troisième génération à lecture longue (TGS), telles que Pacific Biosciences et Oxford Nanopore Technologies, offrent des avantages significatifs par rapport aux technologies à lecture courte. Cela inclut la capacité d'analyser des régions difficiles à séquencer, de réaliser un séquençage natif et de mener des analyses en temps réel, qui sont cruciales pour les applications en médecine de précision.

Les chercheurs devraient évaluer plusieurs facteurs lors de la détermination de la meilleure approche de séquençage :

• Exigences de longueur de lecture : Le séquençage à lecture longue permet une analyse complète des variants structurels, du phasage et de la méthylation sur de vastes régions génomiques. Cette capacité soutient la détection à haute résolution des réarrangements complexes et la caractérisation complète des gènes.

• Délai de traitement : Les plateformes de séquençage en temps réel, telles que Nanopore, fournissent des résultats rapides. Cette rapidité accélère les flux de travail expérimentaux et soutient les projets sensibles au temps.

• Sortie de données et précision : Le séquençage haute fidélité garantit une détection fiable des variants et un profilage robuste de la méthylation. Des pipelines de correction d'erreurs avancés améliorent encore la qualité des données.

• Personnalisation et Flexibilité : Le séquençage d'amplicons ciblés permet la conception de panneaux personnalisés, soutenant des objectifs de recherche divers dans la recherche sur le cancer, la découverte de biomarqueurs et la génomique translationnelle.

Une étude récente utilisant le séquençage Nanopore a réussi à caractériser 37 loci de répétitions en tandem courts liés à des troubles neurologiques héréditaires, mettant en avant le potentiel clinique de cette technologie dans la médecine de précision.

Le tableau ci-dessous résume les principales considérations pour le choix de la plateforme :

Les équipes de recherche bénéficient de la supériorité technique du séquençage d'amplicons Nanopore pour des études génomiques complexes. Cette plateforme excelle dans la détection de grandes variantes structurelles, le phasage de mutations distantes et l'analyse directe de la méthylation. La capacité à réaliser un séquençage natif et une détection en temps réel positionne Nanopore comme une solution privilégiée pour les applications de recherche avancée uniquement (RUO).

CD Genomics soutient les scientifiques avec un flux de travail optimisé, des conseils d'experts et une analyse bioinformatique complète. En tirant parti des atouts du séquençage d'amplicons Nanopore, les équipes de recherche peuvent débloquer de nouvelles perspectives, accélérer la découverte et aborder les questions les plus difficiles en génomique.

Conseil : Évaluez vos objectifs de recherche, les types d'échantillons et la complexité de vos régions cibles avant de choisir une plateforme de séquençage. Le bon choix maximisera la qualité des données, le pouvoir de détection et l'efficacité du projet.

Séquençage d'amplification par nanopore produit un impact transformateur dans des applications en oncologie, immunologie, édition génique, épigénétique et microbiologie. Les chercheurs atteignent détection précise et phasage des variants génétiques, caractérisation complète des isoformes nouvelles et surveillance robuste des communautés microbiennes. La technologie prend en charge le séquençage à haute couverture, la détection rapide et l'analyse des données en temps réel, qui sont essentielles pour la recherche avancée. CD Genomics fournit une expertise et des flux de travail optimisés pour une adoption sans faille. Le tableau ci-dessous présente les préparations d'échantillons recommandées pour une mise en œuvre réussie :

Les chercheurs peuvent contacter CD Genomics pour des solutions de séquençage sur mesure.