二代测序(NGS)读长通常不超过200BP,而三代测序(单分子测序)最长读长可达2.4M。这一巨大差异正深刻重塑基因测序产业链:上游文库制备环节因三代测序无需PCR扩增而简化;中游数据分析需适配长读长算法;下游临床应用上,三代测序凭借长读长优势,在复杂基因组区域(如重复序列)测序中不可替代,但准确率仍约95%,与二代测序形成互补而非替代关系。
读长差异如何影响产业链
- 上游文库制备:二代测序文库构建复杂繁琐,需将DNA扩增后切成不超过200BP的片段。而三代测序无需PCR扩增,可直接对DNA或RNA进行测序,文库制备过程更简单,降低了操作门槛。
- 中游数据分析:二代测序读取短片段后需用算法还原,在重复序列区域易出错。三代测序从头读到尾,可实时边测序边输出结果,但数据量更大,对算法和算力提出新要求。
- 下游临床应用:二代测序在常规基因检测中仍为主流。但三代测序已用于完成首个真正完整的人类基因组序列(T2T联盟,2022年),并被评为“2022年度最佳技术”。在复杂单基因病分子诊断领域,三代测序展现出独特价值,截至2022年底,贝瑞基因已累计服务三代测序检测样本量突破10万人份。
三代测序能否替代二代测序?
不能完全替代。二代测序准确率高、成本低,仍是市场主流(illumina占据最大市场份额)。三代测序最大的问题是准确率约95%,容易出错。两者存在明显互补关系:二代测序适合大规模、高精度短读长检测;三代测序则擅长解析长重复序列、结构变异以及直接对RNA测序。科学界和产业界正推动两者结合使用,例如华大智造、Element Biosciences等厂商已布局长读长测序领域。
常见问题
三代测序的读长具体能到多长?
官方资料指出,单分子测序技术原则上对测序长度没有限制,目前最长读长可达2.4M。
三代测序有哪些主要技术路线?
主要有两条技术路线:PacBio技术(利用荧光信号识别碱基)和Nanopore技术(利用电流阻断识别碱基)。行业普遍共识,单分子测序技术就是第三代测序技术。
产业链重塑带来哪些投资关注点?
从产业端看,三代测序临床应用转化正在突破:illumina宣布推出长读长产品Infinity,齐碳生物在2022年完成7亿元C轮融资,贝瑞基因三代测序样本量突破10万人份。这些动态显示长读长测序在科学界、制造端、应用端均受到各方关注。