Illumina Complete Long Read技术
Illumina Complete Long Read测序技术简介
这项新技术将揭开基因组的神秘面纱。Illumina Complete Long Reads有助于解析复杂的基因组区域，可通过单一平台获得短读长和长读长数据，从而实现并简化长读长测序。
Illumina Complete Long Read技术采用标准的新一代测序（NGS）工作流程和值得信赖的因美纳边合成边测序（SBS）化学技术，为一系列新颖、高性能的检测提供支持。
产品：
- Illumina Complete Long Read Prep，Human:我们更准确、全面的人类全基因组检测方法。利用高度准确的短读长和长读长的优势在人类基因组中实现。
- Illumina Complete Long Read Prep with Enrichment, Human: 一种灵活、经济高效的解决方案，充分发挥靶向长读长的价值，提高已知难以绘制区域的覆盖度。与Illumina DesignStudio软件支持的预先设计panel和定制panel兼容。
- Illumina Complete Long Read Prep with Enrichment and Human Comprehensive Panel: 预先设计、优化的panel，使用Illumina Complete Long Read Prep with Enrichment提高蛋白质编码基因内难以绘制区域的覆盖度。
主要特点
可访问且经济高效
利用现有的因美纳基因测序仪同时获得长读长和短读长数据。无需专用设备即可轻松集成到标准NGS工作流程中。BaseSpace Sequence Hub或Illumina Connected Analytics提供全面的一键式云分析。
稳定且灵活
DNA起始量低（50 ng），不易被污染，能够反复冻融。只需起始量低至10 ng的DNA即可生成N50为5-7 kb的连续长读长序列。高度灵活的长读长，可以从小型靶向panel扩展到长读长全基因组。
可扩展且一体化的工作流程
简单、自动的一体化文库制备，无需专用设备。使用NovaSeq X系列，每年检测多达3000个长读长全基因组或数万个靶向长读长panel。使用较低通量的耗材分析较少数量的靶向长读长样本，降低批处理要求。
高度准确
由经过验证的Illumina SBS和BaseSpace Sequence Hub或Connected Analytics上的DRAGEN分析提供支持。根据PrecisionFDA Truth Challenge v21测量，人类全基因组的F1评分（SNV + 插入缺失）达到99.90%，并能够对＞100 kb的区域进行定相测序。
Illumina Complete Long Read技术的工作原理
转座酶片段化用于分段并获得均一的长片段。对长片段进行“界标标记”以捕获单个分子、长读长信息并进行扩增。界标标记片段可以进行富集或直接进行转座酶片段化生成标准文库进行测序。将标记的数据和未标记的数据相结合，生成高准确度的长读长。
Illumina Complete Long Read Prep，Human全基因组测序工作流程
Illumina Complete Long Read Prep with Enrichment，Human全基因组测序工作流程
Illumina Complete Long Read和PrecisionFDA Truth Challenge v2数据集
人类全基因组测序
PrecisionFDA Truth Challenge v2数据集显示Illumina Complete Long Reads提供了前所未有的变异检出准确性1，以F1分数（%）衡量，该评分计算真阳性和真阴性结果占总结果的比例。
- Illumina SBS + DRAGEN分析具有的出色、屡获殊荣的准确性得到提高1-3
- 可用于扩展现有的WGS数据集，或作为反复检测工具更深入地探索变异和解析复杂的基因组区域
- 为不同质量的样本提供高准确度、可靠的结果
- 在已知的复杂区域进行靶向长读长测序，可实现与长读长WGS相当的成本效益和准确性
Illumina Complete Long Read产品
Illumina Complete Long Read Prep, Human
Illumina Complete Long Read Prep，Human是首款基于Illumina Complete Long Read的产品，专为长读长人类全基因组测序（WGS）而设计。
- 简单、仅需一天的文库制备工作流程，无需专用设备
- 可进行定相测序，以鉴定共遗传等位基因、单倍型信息和定相新发突变
- 使用NovaSeq X系列，每次运行检测4个样本，每年最多可检测3000个长读长全基因组
- 分析需要≥ 30× WGS，建议不进行PCR
Illumina Complete Long Read Prep with Enrichment, Human
Illumina Complete Long Reads with Enrichment专为人类基因组测序而设计，提供互补的靶向长读长。
- 自动化兼容的文库制备工作流程，仅需两天并且无需专用设备
- 分析需要≥ 30×短读长全基因组，建议不进行PCR。与现有数据集兼容
- 使用Human Excellent Panel在NovaSeq X系列上运行，每个10B流动槽可检测24个样本
- 通过预先设计和定制panel，更加灵活地分析和扩展经济高效的长读长人类基因组数据：
- Human Comprehensive Panel
- 多个预先设计的panel
- 利用DesignStudio软件设计定制panel
- 第三方panel兼容性
Illumina Complete Long Read技术
特色工作流程
提取
从血液或唾液样本中提取DNA，无需专门的实验方案，无需剪切，无需片段长度筛选
文库制备
使用自动化工作流程和标准设备进行文库制备，DNA起始量低至10 ng，推荐起始量为50 ng
测序
分析
BaseSpace Sequence Hub上的DRAGEN Illumina Complete Long Read app
支持数据
Illumina Complete Long Read数据可以改进以往具有挑战性的区域、高度多态性区域、假基因和旁系同源物、大片段插入缺失变异和结构变异中的序列比对和变异检出。
下载Illumina Complete Long Read Prep，Human数据表
明确的单倍型分配
Illumina Complete Long Read可以解析高度多态性区域，如HLA-A基因等。均一覆盖HLA区域可实现HLA等位基因的精确定相。
检测大片段缺失
Illumina Complete Long Read和市售的长读长产品均可以清楚地检测到SEMG1基因中的杂合180 bp缺失。
从其假基因中解析STRC
Illumina Complete Long Read和市售的长读长产品均可以清楚地从相应的假基因pSTRC中解析出23 kb STRC基因。
提高复杂的蛋白质编码基因区域的覆盖度
使用Illumina Complete Long Read Prep with Enrichment和Human Innovative Panel解解析RHCE基因中的低覆盖度区域。
多种DNA起始量均可获得高质量性能
Illumina Complete Long Read Prep，Human使用起始量从5 ng至1200 ng的DNA（一式三份）生成的N50和相区块N50数据质量相似。N50表示占总组装长度50%的最短重叠群（或者相区块）的序列长度。
人类基因定相
使用Illumina Complete Long Read可进行定相测序，以鉴定共遗传等位基因、单倍型信息和定相新发突变。
与值得信赖的因美纳测序系统兼容
Illumina Complete Long Read技术可兼容NovaSeq X Plus、NovaSeq X和NovaSeq 6000测序系统，您能够在同一台仪器上获取长读长和短读长数据。
资源
Illumina Complete Long Read网络研讨会
在本次演讲中，我们分享了Illumina Complete Long Read的使用案例，并重点介绍了世界各地合作者正在进行的研究。
因美纳长读长技术的优势
这是我们ASHG 2022 CoLab演讲的录像,介绍了我们新颖的长读长技术的优势，以及它如何与我们蓝图中的其他技术创新相辅相成。
因美纳长读长技术性能数据对比
Illumina Complete Long Read技术将帮助研究人员解决最难以绘制的基因组边缘区域。
人类全基因组测序的Illumina Complete Long Read软件分析工作流程
本文深入探讨了Illumina Complete Long Read人类基因组分析背后的基本原理。
Illumina Complete Long Read Prep with Enrichment，Human的定制panel设计
本技术说明概述了Illumina Complete Long Read Prep with Enrichment, Human如何补充经过验证的因美纳短读长WGS，并专注于长读长测序，通过长读长提供更高的价值。
参考文献
- PrecisionFDA. Truth Challenge V2: Calling Variants from Short and Long Reads in Difficult-to-Map Regions. precision.fda.gov/challenges/10
- Mehio R, Ruehle M, Catreux S, et al. DRAGEN Wins at PrecisionFDA Truth Challenge V2 Showcase Accuracy Gains from Alt-aware Mapping and Graph Reference Genomes. illumina.com/science/genomics-research/dragen-wins-precisionfdachallenge-showcase-accuracy-gains.html
- Illumina. Accuracy improvements in germline small variant calling with the DRAGEN Bio-IT Platform. illumina.com/content/dam/illumina/gcs/assembled-assets/marketing-literature/dragen-v4-accuracy-app-note-m-gl-01016/dragen-v4-accuracy-app-note-m-gl-01016.pdf