随着科学家们对复杂生物学问题的不断探索，对于基因密码的解码也需要使用更多强大的组学测序工具来进行更深入的研究。PacBio HiFi测序技术通过高精度长读长解决了二代短读长无法突破的重复区域和大型结构变异的检测以及复杂区域的组装，还可同步进行表观遗传分析，显著推动了基因组学在精准医学、功能基因组学和进化生物学等领域的突破性进展，是解析生命复杂性的重要基石。

                              

 
HiFi 测序性能优势

01.长读长
Long reads

HiFi测序提供15,000-20,000个碱基对或更长的读长，使研究者能够更容易地组装完整的基因组和测序全长RNA转录本。

02.单分子分辨率的高准确性
Single-molecule resolution high accuracy

由于PacBio的非系统误差特性，HiFi测序的单分子准确率可达99.9%（Q30）。
 
03.均一的基因组覆盖率
Uniform genome coverage   

通过消除PCR扩增偏好性，HiFi测序使研究者能够分析其他技术通常难以获取的基因组区域（如难以测序的GC富集区域、高度重复区域、长同源聚合物和回文序列）。

04.表观遗传同步检测
Simultaneous ePIgenetic detection

可以直接通过酶动力学分析在测序过程中同时检测DNA碱基修饰来提供表观基因组数据而不需要任何额外的复杂样品制备步骤，支持CpG的5mC检测和Fiber-seq应用的6mA检测。

 
HiFi 测序技术原理流程

                            

 
HiFi 测序是由 PacBio公司开发的一种单分子、长读长度的测序技术，HiFi 测序开始时，悬浮在溶液中的样品DNA文库片段涌入被称为SMRT（Single Molecule Real-Time，单分子实时）芯片的纳米微流控芯片表面。这种芯片的表面上覆盖着几百万个纳米级直径的小孔，称为ZMW（Zero-Mode Waveguide，零模波导孔），样品流过SMRT测序芯片时，DNA文库被固定在ZMW孔的底部，之后加入游离核苷酸，附着在样品DNA上的DNA聚合酶开始复制DNA分子，当聚合酶将新的核苷酸碱基聚合到新复制的链中时，会释放出微小的光，被光学检测系统捕获。根据发射的光，测序系统可以确定哪种DNA碱基被合成了。

                          

 
HiFi测序中的DNA聚合酶环绕样品DNA分子工作多次，在ZMW孔中产生了DNA分子的多个副本，因此PacBio长读长测序系统可以通过交叉参照每个分子的副本来准确确定样品DNA的正确序列，从而最大程度地提高准确性，这种模式称为CCS测序（Circular Consensus Sequencing，循环一致性）模式，最终产生高质量的HiFi reads。
 

HiFi 测序应用
 
 

 
Vega桌面式测序仪

 
近日推出的PacBio首款桌面式长读长测序平台Vega 采用 HiFi 技术，提供出色的数据准确性和快速的运行时间，将 PacBio的高通量长读长测序仪Revio系统的创新技术，以台式解决方案重新呈现，与HiFi文库制备流程和SMRT Link运行管理软件无缝集成，每次运行均可在仪器上进行初级分析，包括DeepConsensus、甲基化检测和barcode拆分。
 

两种试剂耗材，轻松使用

                  

 
Vega SMRT Cell 是 HiFi测序的核心，由半导体元件驱动，能够提供单分子实时测序。Vega测序板承载上机所需样品和试剂。一键式运行设置将Vega测序板与SMRT Link运行设计连接起来，直观的设计和触觉确认降低了错误率并简化了获取结果所需的步骤。

 
Vega应用样本通量 
 

 
PacBio通用HiFi工作流程包含从样本制备到数据分析的整体解决方案，在文库制备环节根据不同应用适配了不同的试剂盒，在全长RNA-seq 应用中根据bulk和单细胞两个维度设计了不同的基于Kinnex串联方法的试剂盒，在全基因组和宏基因组学、靶向panels以及AAV等不同领域也均适配了不同的文库制备流程，会在后期文章中为大家详细介绍，此外，PacBio还提供了相应的数据分析pipeline（SMRT Link Tools）供研究人员选择。
 

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