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Illumina高通量测序平台

发表时间: 2010-08-14 00:00:00

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Illumina高通量测序平台主要由HiSeq测序仪和MiSeq测序仪组成,提供高精度的测序服务。

Illumina HiSeq2000 

HiSeq2000是Illumina公司于2010年推出的新款测序仪,测序原理与Genome Analyzer相同,采用稳定的可逆终止法边合成边测序技术。该技术使用4种含有末端阻断基团和不同荧光信号的碱基进行模板互补链合成,不仅确保了测序的高精确性和高顺序性,而且排除了由重复序列和同聚物导致的测序错误。与Genome Analyzer不同的是,HiSeq2000融合了最新的光学系统和制造工艺,采用2个激光源对Flow Cell扫描,用4台照相机对4种碱基分别进行记录,减少了不同碱基间的信号干扰,提高了测序准确度。HiSeq2000因采用了Flow Cell双表面成像技术,增加了Flow Cell有效面积,从而增大了测序通量,降低了测序成本。


性能参数

读长

单Flow Cell运行

双Flow Cell运行

产量

运行时间

产量

运行时间

1×35

47-52Gb

1.5天

95-105Gb

2天

2×50

135-150Gb

4.5天

270-300Gb

5.5天

2×100

270-300Gb

8.5天

540-600Gb

11天

质量标准

2×50bp Q30≥85%

2×100bp Q30≥80%


说明:以上数据基于Illumina标准品PhiX,HiSeq2000使用v3测序试剂推荐上机密度为750-850k/mm2 ,PF后约为610-678k/mm2。上机结果会根据样品质量、Cluster密度及实际实验情况有所改变。


技术特点


1、双表面成像技术;

2、4台照相机分别对4种碱基拍照,减少信号干扰; 

3、HiSeq2000 v3试剂升级后,Flow Cell每条lane宽度加宽,增加了Flow Cell面积;Cluster generation试剂升级降低了测序过程中出现的GC bias ;

测序流程


应用范围


1、基因组学

(1)全基因组De novo测序:测序通量高,准确率高,成本低

(2)全基因组重测序:动植物重测序

(3)外显子&目标区域捕获测序


2、转录组学

(1)转录组测序

(2)数字基因表达谱测序

(3)小RNA测序

(4)降解组测序


3、表观组学

(1)甲基化测序

(2)RRBS测序

(3)MeDIP测序

(4)ChIP测序


Illumina HiSeq2500 

HiSeq2500是Illumina于2012年推出的HiSeq2000测序仪的升级版。目前Zentrogene已拥有20台HiSeq2500,分布在全球各地。HiSeq2500与HiSeq2000相比,有两种测序模式:High Output模式和Rapid 模式。High Output模式与现在的HiSeq2000测序模式相同,测序所用Flow Cell和测序试剂无改变;Rapid模式采用全新Flow Cell及测序试剂,缩短了测序时间,测序读长可达150bp。


性能参数


读长

High Output 模式*

Rapid 模式*

双FC运行

单FC运行

双FC运行时间

双FC运行

单FC运行

双FC运行时间

1×36

95-105Gb

47-52Gb

2天

18-22Gb

9-11Gb

7小时

2×50

270-300Gb

135-150Gb

5.5天

50-60Gb

25-30Gb

16小时

2×100

540-600Gb

270-300Gb

11天

100-120Gb

50-60Gb

27小时

2×150

--

--

--

150-180Gb

75-90Gb

40小时

质量标准

2×50bp Q30≥85%

2×100bp Q30≥80%

2×50bp Q30≥85%

2×100bp Q30≥80%

2×150bp Q30≥75%


说明:

1、以上数据基于Illumina标准品PhiX,High Output模式使用v3测序试剂推荐上机密度为750-850k/mm2 ,PF后约为610-678k/mm2;Rapid模式推荐上机密度为750-900k/mm2,PF后约为700-820k/mm2。上机结果会根据样品质量、Cluster密度及实际实验情况有所改变。


2、Rapid模式测序运行时间包括在HiSeq上进行Cluster generation的时间(约1.5小时)及测序时间;High Output模式测序运行时间只包括测序时间,不包括Flow Cell制备时间(约为4-5小时)。


3、HiSeq2000机器出厂号码<700895的机器,Rapid 模式的运行时间约延长15小时。


技术特点

1、Rapid模式采用2 lane Flow Cell及全新测序试剂,测序时间缩短至几十个小时,测序读长可达150bp;

2、双重流路,支持高通量和快速测序模式;

3、支持指定区域扫描拍照;

4、1天可完成1个人类基因组测序工作。


测序流程

High Output模式


Rapid模式

应用范围


1、基因组学

(1)全基因组De novo测序:测序通量高,准确率高,成本低

(2)全基因组重测序:动植物重测序

(3)外显子&目标区域捕获测序


2、转录组学

(1)转录组测序

(2)数字基因表达谱测序

(3)小RNA测序

(4)降解组测序


3、表观组学

(1)甲基化测序

(2)RRBS测序

(3)MeDIP测序


Illumina Miseq

Illumina Miseq是2011年2月推出的新一代小型化(bench-top)测序仪,这款仪器使用了Illumina TruSeq可逆中止碱基边合成边测序的化学方法,与HiSeq 2000相比,虽然每个Run的测序通量很低,但是久经考验的新一代测序试剂带来无可比拟的准确性,结合上全新的流体系统,使得一个测序循环时间缩短了8倍以上。


性能参数

读长

上机时间

产量

质量

2×150bp

24小时左右

4.5-5.1Gb

Q30>80%

2×250bp

39小时左右

7.5-8.5Gb

Q30>70%

说明:


1、以上性能需要Miseq V2试剂进行测序。V1试剂仅支持2×150bp,上机时间27小时左右,产量1.5-2Gb,Q30>80%,目前已不再订购V1试剂。

2、该数据基于Illumina标准品PhiX(碱基分布均匀的DNA样品),推荐上机密度为950-1200K/mm2,PF后约880-965K/mm2。而不同的样品的测序结果会受到自身性质的影响。

技术特点


1、测序周期短:Miseq V2 150PE运行时间短至24小时,可用于快速高效的扩增子测序或小基因组测序,以极少的时间完成数据量需求较少的项目。

2、Pair-end 读长达250bp:Miseq测序读长已经达到2×250bp,可有效地跨越复杂基因组的高度重复区域,从而提高拼装的效果,更有利于进行基因注释和基因功能的深入挖掘。

3、测序流程便捷:小巧、一体化的MiSeq平台整合了cluster生成,Pair-end测序和完整的数据分析,节省了实验室空间。通过直观的触摸屏界面开展简单的仪器操作,即插即用的试剂带有RFID追踪,具有自动化的便利。


测序流程



应用范围


1、扩增子测序

长的末端配对读取能力、速度与高数据质量,使得扩增子测序的项目可在几天内完成。


2、转录组测序

与454测序仪相比,长度类似,价格便宜,便于实现De novo组装,更全面的基因注释。


3、小基因组De novo组装

2×250bp读长与高达7G的测序通量,适合如微生物这类小基因组的项目,拼接效果好。 


4、微生物多样性分析

2×250bp读长,已经可以测通一些可变区域,更有利于提高分析结果的准确性。

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