Для рутинной проверки плазмид Nanopore часто экономит и деньги, и время: одна реакция охватывает плазмиду целиком, без серии специально подобранных праймеров.
При секвенировании по Сэнгеру участки заранее выбирают с помощью праймеров и получают несколько отдельных фрагментов данных. Последовательность между ними может остаться непроверенной.
Nanopore читает отдельные молекулы по всей длине. Это позволяет проверить вставку, бэкбон и увидеть варианты последовательности в образце.
Сэнгер
один участок по заданному праймеру
Nanopore
полная карта и отдельные варианты
Sanger
VS
Nanopore
Плазмида целиком вместо серии чтений
Одно чтение по Сэнгеру обычно охватывает до 800–1000 п. о. Для проверки вставки длиной 5 кб потребуется серия реакций с несколькими праймерами. Nanopore позволяет прочитать плазмиду по всей длине, включая бэкбон.
Математика для вставки 5 кб:
Сэнгер (минимум 8 реакций + праймеры):~6 000 ₽
Nanopore (плазмида целиком):3 900 ₽
Sanger
VS
Nanopore
Разделение вариантов в смешанном образце
Если в образце находятся разные варианты плазмиды или димер, хроматограмма Сэнгера может содержать наложенные пики и не дать однозначного результата.
Nanopore регистрирует отдельные молекулы. При достаточном количестве данных варианты можно разделить и оценить их долю в образце.
Sanger
VS
Nanopore
Сложные участки последовательности
Сложная вторичная структура, ITR-повторы и GC-богатые участки могут затруднять получение непрерывного результата по Сэнгеру.
В Nanopore отдельная молекула проходит через пору, поэтому такие участки можно анализировать в контексте полной последовательности. Качество результата по-прежнему зависит от образца и покрытия.
Sanger
VS
Nanopore
Секвенирование без специальных праймеров
Для Сэнгера нужны праймеры к выбранным участкам. Если подходящих праймеров нет, их потребуется подобрать и синтезировать до секвенирования.
Для Nanopore специальные праймеры не требуются. Сборку de novo можно выполнить без опоры на ожидаемую карту, а затем сопоставить результат с проектной последовательностью.
Точность и сборка de novo
Итоговую последовательность собирают по множеству прочтений одной плазмиды. Точность консенсуса зависит от качества образца, покрытия и алгоритма сборки, поэтому результат оценивает специалист.
От множества прочтений к одной последовательности
Схематический пример
01 Прочтения
02 Выравнивание
03 Консенсус
04 Общий масштаб
Множество прочтений одного участка
Увеличенный фрагмент 5′ → 3′
01
ACGTTAGTACGA
02
ACGTCAGTACGA
03
ACGTCAGTACGA
04
ACGTCAGTACGA
05
ACGTCAGTACGA
06
ACGTCAGTACGA
Консенсус
↓
ACGTCAGTACGA
Выбрана позиция с различием
1 000×покрытие одной позиции в этом примере
1 000 наблюдений одной позиции. Каждый элемент — отдельное прочтение.
Совместный анализ прочтений помогает уточнить итоговую последовательность.
Итог в позиции 5CОснование консенсуса
Результат опирается на множество согласующихся прочтений.
Схема показывает принцип: увеличенный фрагмент — лишь часть большого массива. Масштаб 1 000× выбран для иллюстрации и не задаёт покрытие услуги. Реальный алгоритм учитывает качество данных и контекст последовательности.
Гомополимеры. Длинные повторы одного нуклеотида остаются сложными для интерпретации. Возможная одно- или олигонуклеотидная делеция в таком участке может быть артефактом и при необходимости требует дополнительной проверки.
Сборка de novo. Выравнивание на референс удобно для проверки ожидаемой конструкции, но может не показать изменения, которых нет в исходной карте. Сборка без референса снижает эту зависимость и помогает обнаружить неожиданные варианты последовательности. Сложные участки при этом всё равно могут потребовать дополнительной проверки.