T2T(Telomere-to-telomere) 或Gapless 基因组是指基因组准确性高、连续性高、完整性高的端粒到端粒的高质量基因组。三代测序技术的发展，特别是高连续性的ONT ultra-long 测序和高准确性的HIFI测序强强联合，克服了着丝粒或高重复区域的组装困难问题，染色体的连续性和完整性大大提高，为T2T基因组的组装奠定了基础，使基因组组装进入近0 gap时代。

T2T基因组的组装，有助于对基因组中高重复序列区域或高重复结构进行深入研究，为着丝粒区域或未知高重复区域的变异特征的研究提供契机。

贝纳基因长期致力于提高三代ONT测序数据的产量和质量的研发，关注ONT ultra-long对基因组组装质量的提升，是国内少数能稳定产出高质量ONT ultra-long 数据的服务商之一。目前，已实现ONT ultra-long单张芯片产出超20G的测序reads N50>100Kb的数据；已经完成多个基因组的ultra-long reads组装。

案例一: 拟南芥着丝粒的遗传和表观遗传图谱

文章标题：The genetic and epigenetic landscape of the Arabidopsis centromeres
发表期刊：Science
发表时间：2021.11.12
主要研究结果：

该研究测序获得73.6 Gb（~56×）ONT超长数据和14.6 Gb（~111.3×） HiFi测序数据，使用测得数据改进Col-0基因组（命名为Col-CEN v1.2）。
使用 Col-CEN 序列，设计了CEN180变体 FISH 探针来标记特定的着丝粒阵列，使用CENH 3的ChIP-seq数据与Col-CEN组装进行比对，发现CENH3越集中的区域，CEN180重复度越高，并伴随着更高的CG DNA甲基化。利用组装完整的拟南芥Col-CEN基因组，发现着丝粒序列的均质化和多样化共同推动了拟南芥着丝粒的进化。
该研究为了解拟南芥自然自交系中着丝粒多态性、遗传和表观遗传的全球模式提供有价值的参考。
 

参考文献：Naish M, et al. The genetic and epigenetic landscape of the Arabidopsis centromeres. Science. 2021.
 
案例二: 人类完整T2T基因组

文章标题：The complete sequence of a human genome
发表期刊：Science
发表时间：2022.04.01
主要研究结果：
自2000年首次发布人类参考基因组以来，人类参考基因组只覆盖了基因组的常染色质部分，留下了关键的异染色质区域未被破解。T2T联盟解决了此前未被组装的剩余8%基因组，并提供了一个完整的，含有30.55亿碱基对的人类完整基因组（T2T-CHM13），包含除Y染色体以外所有染色体的无gap组装，同时纠正了之前参考基因组中的组装错误。T2T-CHM13中新引入了近2亿个碱基对序列，包含1956个新基因。完成的区域包括所有的着丝粒卫星阵列，片段重复，以及所有染色体的短臂，解锁这些基因组的复杂区域，为后续进行变异和功能研究提供重要的研究基础。
 

参考文献：Nurk S, et al. The complete sequence of a human genome. Science. 2022.


案例二: 人类完整T2T基因组

文章标题：The complete sequence of a human genome
发表期刊：Science
发表时间：2022.04.01
主要研究结果：
自2000年首次发布人类参考基因组以来，人类参考基因组只覆盖了基因组的常染色质部分，留下了关键的异染色质区域未被破解。T2T联盟解决了此前未被组装的剩余8%基因组，并提供了一个完整的，含有30.55亿碱基对的人类完整基因组（T2T-CHM13），包含除Y染色体以外所有染色体的无gap组装，同时纠正了之前参考基因组中的组装错误。T2T-CHM13中新引入了近2亿个碱基对序列，包含1956个新基因。完成的区域包括所有的着丝粒卫星阵列，片段重复，以及所有染色体的短臂，解锁这些基因组的复杂区域，为后续进行变异和功能研究提供重要的研究基础。
 

参考文献：Nurk S, et al. The complete sequence of a human genome. Science. 2022.


T2T基因组——高分文章精选
 

研究结果一：

首次使用互补的长读测序技术完成了对于人类8号染色体的线性组装和解析，

解析了5个以前长期存在的缺口序列。

证实了二倍体人类基因组中着丝粒的整体结构和甲基化模式。

填补了对于染色体中着丝粒重复区域的认识。