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喜报 | Pore-c最新实测进展,显示巨大潜力,解决基因组组装掐脖子问题

2024年,我们在pore-c的研究过程中发现,pore-c对T2T着丝粒、rDNA等高重复区域的挂载和组装具有突破性的意义,文章可见:T2T 基因组2.0 — 基因组组装到达终点了吗?随后,我们提出了如何进行Pore-c数据的正确评估,文章可见:Pore-C数据评估新方法与新指标:揭开多维基因组互作的奥秘


2025年开年,我们又在Pore-c的研究中发现了新得潜力:

(1)解决了HIC在重复序列区域挂载问题,互作空白区消失啦!

(2)纠正了HIC在同源多倍体分型中的错误挂载,实现了分型基因组的准确组装

(3)有效降低数据量,缩短组装时间和互作图调整难度!


Pore-c / HIC实测对比


1. Pore-C不进行唯一比对,及Unique序列的筛选,对重复序列区域的准确挂载非常友好!

实测案例一:结果显示,对于某基因组,包含高重复区域的染色体(chr4\chr13),HIC(100X)挂载结果会出现重复区域或互作信号较弱或没有互作信号的情况(通常我们见到的互作热图空白区);而相比之下,Pore-c(20X)挂载在高重复区域显示出前所未有的互作信号的高连续性,对于重复序列挂载及互作调控具有积极的指导意义!

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相同基因组HIC(100X)与Pore-c(20X)挂载的实测比较


实测案例二:着丝粒区域多contig挂载不再是难题!该结果显示,当着丝粒区域由于序列高重复出现组装contig短且碎的情况时,HIC由于互作区域空白不能给组装准确的指示信号,但是Pore-C在该位置互作信号充足,有效指导了短小contig的挂载!

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基因组着丝粒区域HIC和Pore-c挂载的实测效果比较

(左图为HIC(100X)挂载效果,右图为Pore-c(20X)挂载效果)


2. Pore-C有助于准确进行单倍型分型,纠正可能由重复序列引起的挂载错误

实测结果显示:左图为多倍体HIC(100X)挂载结果,从挂载结果中很难看出挂载异常;当使用Pore-c(20X)去验证这一结果时,我们发现HIC的多倍体的同源染色体挂载存在易位的错误(中间图,蓝色箭头,黄色方框区域);使用Pore-c(20X)挂载基因组,并调整错误区域,互作热图呈现较好的互作关系(右图)

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3. Pore-C挂载时间短,有效缩短项目周期

实测显示:由于pore-c挂载使用数据量较少,Pore-c基因组挂载时间可以缩短到HIC挂载基因组时间的一半,有效缩短基因组项目周期。


Pore-c基因组组装策略


鉴于以上Pore-c在重复序列挂载中的突破性进展,我们特别提出新一代的基因组挂载方案:

(1)T2T基因组2.0版:有助于解决着丝粒区域,rDNA区域的正确组装
标准T2T基因组:HIFI(50X)+ONT超长(40X)+Pore-C(20X)

(2)大基因组:有助于大基因组重复序列挂载
初级版本:HIFI(30X)+Pore-C(20X)
高级版本:HIFI(30X)+ONT超长(20X)+Pore-C(20X)

(3)二倍体分型基因组:有助于同源染色体准确分型
初级版本:HIFI(2n*30X)+Pore-C(2n*20X)
高级T2T版本:HIFI(2n*50X)+ONT超长(2n*40X)+Pore-C(2n*20X)

(4)多倍体基因组:有助于同源染色体准确分型
初级版本:HIFI(2n*30X)+Pore-C(2n*20X)

高级T2T版本:HIFI(2n*50X)+ONT超长(2n*40X)+Pore-C(2n*20X)

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