全面了解遗传变异是破解人类遗传疾病的基础，大片段结构变异（Structural Variant， SV）对研究基因测序和临床应用至关重要， 据统计超过13％的人类基因组变异来自于SV。由于短读长的局限性，二代测序难以完整的检测 SV，而 PacBio 长读长检出人类基因组 SV 的数量是短读长测序的3倍[1]，因此拥有超长读长，无需 PCR 扩增，精确解析人基因组 SV 优势的三代测序是最佳选择。
三代人基因组重测序是基于人基因组参考序列对个体或群体进行三代基因组测序，并在个体或群体水平进行差异性分析的方法。利用三代测序超长读长、跨越高 GC 含量区域和高复杂重复区域的优势，精确检测人基因组 SV 和融合基因，结合二代测序分析 SNP、InDel，全面挖掘基因变异与疾病关系，找出致病性和有害性突变。
1、超长读长
利用 PacBio 超长读长跨越高重复复杂基因区域，精准检测基因的结构变异。二代由于短读长局限性，难以确定 reads 的位置和方向，影响基因组组装和结构变异检测。
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图1 长读长与短读长分析重复区域的比较
2. 无 GC 偏好性
三代测序无需 PCR 扩增，无 GC 偏好性，精确检测到高 GC 区域的结构变异。二代测序对不同 GC 含量区域存在偏好性，对GC异常区域覆盖度低，难以发现 GC 异常区域的结构变化。
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图2 PacBio（绿）与 Illumina（蓝、红）不同 GC 含量区域覆盖度的比较[2]
3. 随机错误率
三代随机错误率指相同位点测序两次不一定都会发生错误或发生相同的错误。相同序列多次测序增加测序深度提升数据准确性，10X 的深度正确率可达到99.9%。
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图3 准确度与测序深度的关系
4. 比对准确度高
二代测序短读长难以跨越基因重复区域造成错误匹配，可能得到假阳性 SNP 位点，而三代长读长均匀的覆盖参考基因组，将 reads 准确比对到相应的区域，在避免假阳性的同时，得到更准确的变异位点和类型。
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图4 PacBio 与 Illumina 比对参考基因组系统错误的比较[3]
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二者相互辅助、相互验证、寻找致病真凶（同时享受优惠1与优惠2）。
注：本活动最终解释权归北京诺禾致源科技股份有限公司所有
参考文献：
[1] English AC, Salerno WJ, Hampton OA, et al. Assessing structural variation in a personal genome—towards a human reference diploid genome[J]. BMC Genomics, 2015, 16(1):286.
[2] Chaisson MJ, Wilson RK, Eichler EE. Genetic variation and the de novo assembly of human genomes.[J]. Nature Reviews Genetics, 2015, 16(11):627-40.
[3] Carneiro MO, Russ C, Ross MG, et al. Pacific biosciences sequencing technology for genotyping and variation discovery in human data[J]. BMC Genomics, 2012,13(1):1-7.
三代测序业务线 史 旺丨文案
王婷婷丨编辑
配图来源于网络，侵删
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