MGI CycloneSEQ-WT02
Нанопоровый секвенатор длинных ридов с двумя независимыми проточными ячейками. Технология CycloneSEQ даёт риды от 10 kb до 1 Mb при точности ~97%. Дополняет платформу DNBSEQ для полного геномного анализа.
ООО «Спин Аналитика» не осуществляет продажу оборудования. Платформа является информационно-навигационным сервисом.
Ключевые характеристики
| Тип | Нанопоровый секвенатор длинных ридов |
| Форм-фактор | Настольный |
| Время запуска | От нескольких часов (данные доступны в реальном времени) |
| Формат данных | FASTQ, FAST5/POD5 |
| Длина ридов (макс) | До 1 Mb |
| Парный конец (paired-end) | Нет (одномолекулярное чтение) |
| Точность чтения (Q30+) | ~97% raw, 99%+ при консенсусе |
| Мультиплексирование | Да (баркодирование) |
| Проточные ячейки/чипы | 2 независимых слота, высокоплотный массив нанопор |
| Выход данных за запуск | Зависит от проточной ячейки и длительности |
| Программное обеспечение | CycloneSEQ Software |
| Количество ридов за запуск | Зависит от длины ридов |
| Технология секвенирования | CycloneSEQ (нанопоровое) |
Описание
Назначение
MGI CycloneSEQ-WT02 - нанопоровый секвенатор длинных ридов, первый продукт линейки CycloneSEQ от MGI.
Место в линейке
CycloneSEQ - принципиально новое направление для MGI, до сих пор работавшей исключительно с короткими ридами (DNBSEQ). WT02 позиционируется как дополнение к существующим DNBSEQ-платформам, а не замена.
Модель WT02 оснащена двумя независимыми проточными ячейками. Младшая модель CycloneSEQ-WY01 предлагает более компактный формат для небольших лабораторий.
Принцип работы
Одноцепочечная ДНК протягивается через белковую нанопору, встроенную в мембрану. При прохождении каждого нуклеотида меняется ионный ток через пору. Эти изменения регистрируются в реальном времени и преобразуются в последовательность оснований алгоритмом базколлинга.
В отличие от DNBSEQ (где фрагменты ДНК читаются по 150 п.н.), CycloneSEQ способен прочитать фрагмент длиной от 10 kb до 1 Mb за один проход. Амплификация не требуется.
Позиция на рынке
CycloneSEQ-WT02 анонсирован в сентябре 2024 года и открыт для заказа в ряде стран. Платформа вступает в прямую конкуренцию с Oxford Nanopore Technologies, которая доминирует на рынке нанопорового секвенирования.
Стратегия MGI - предложить лабораториям полный спектр: DNBSEQ для коротких ридов и CycloneSEQ для длинных, от одного поставщика.
Ключевые технологии
Нанопоровое секвенирование CycloneSEQ
Модифицированная белковая нанопора встроена в синтетическую мембрану. Моторный белок контролирует скорость протягивания ДНК через пору, для стабильного и последовательного чтения.
Высокоплотный массив нанопор в проточной ячейке — параллельное секвенирование тысяч молекул. Каждая пора работает независимо.
Ультрадлинные риды
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Минимальная длина | ~10 kb |
| Типичная длина | 20-100 kb |
| Максимальная длина | до 1 Mb |
| Амплификация | Не требуется |
Длинные риды критически важны для сборки геномов de novo, определения структурных вариантов и фазирования гаплотипов. Короткие риды DNBSEQ не способны преодолеть повторяющиеся участки генома.
Базколлинг в реальном времени
Алгоритм на основе нейронных сетей преобразует сигнал ионного тока в последовательность оснований непосредственно во время секвенирования. Точность raw-ридов достигает ~97%.
При консенсусном анализе (несколько прочтений одного фрагмента) точность повышается до 99%+. Данные доступны для анализа ещё до завершения запуска.
Двойная проточная ячейка
WT02 оснащён двумя независимыми слотами для проточных ячеек. Каждая ячейка содержит высокоплотный массив нанопор с оптимизированными микрополостями для снижения шума.
Два слота — запуск разные образцы или библиотеки параллельно.
Детекция модификаций оснований
Нанопоровое секвенирование напрямую детектирует модифицированные основания (5-метилцитозин, 6-метиладенин и др.) без дополнительной обработки образца. Метилирование меняет характер прохождения через пору и отражается в сигнале.
DNBSEQ-платформы требуют бисульфитной конверсии или ферментативной обработки для анализа метилирования.
Для кого подходит
- Геномика de novo - сборка новых референсных геномов с длинными скаффолдами
- Структурная вариабельность - детекция крупных делеций, инверсий, транслокаций (>50 п.н.)
- Фазирование гаплотипов - разрешение материнского и отцовского аллелей
- Эпигеномика - прямое определение метилирования без химической конверсии
- Метагеномика - полноразмерные гены 16S/ITS для точной таксономии
- Транскриптомика - полноразмерные транскрипты без фрагментации (Iso-Seq аналог)
- Клиническая генетика - быстрая идентификация структурных перестроек
Особенности эксплуатации
Программное обеспечение
Управляющее ПО CycloneSEQ выполняет контроль запуска, базколлинг в реальном времени и экспорт данных. Формат выходных данных - FASTQ и FAST5/POD5 (сырой сигнал).
Данные совместимы с основными инструментами анализа длинных ридов (minimap2, Canu, Flye, Medaka).
Требования к установке
- Форм-фактор: настольный
- Температура: 18-28°C
- Электропитание: стандартная сеть
- Вычислительные ресурсы: GPU необходим для базколлинга в реальном времени
Обслуживание и расходные материалы
Расходные материалы: проточные ячейки CycloneSEQ, набор для подготовки библиотек, промывочные растворы. Проточная ячейка рассчитана на один запуск.
Калибровка выполняется автоматически при установке новой проточной ячейки.
Обучение
Базовое обучение занимает 2-3 дня. Подготовка библиотек для нанопорового секвенирования отличается от DNBSEQ - требуется адаптация протоколов.
Ограничения
- Точность одиночного рида (~97%) ниже, чем у DNBSEQ (Q40) или Illumina (Q30+)
- Платформа новая (2024), экосистема реагентов и протоколов формируется
- Стоимость за гигабазу выше, чем у short-read платформ
- Для консенсусной точности 99%+ требуется значительное покрытие
Области применения
Сравнение с аналогами
GridION - настольный нанопоровый секвенатор с 5 проточными ячейками MinION и выходом до 250 Gb. GridION имеет зрелую экосистему, обширную базу протоколов и встроенный GPU для базколлинга. CycloneSEQ-WT02 - новая платформа с двумя ячейками. GridION - выбор для лабораторий, которым нужна проверенная нанопоровая платформа.
Revio - SMRT-секвенатор с HiFi-ридами (Q30+, 15-25 kb). Revio превосходит по точности одиночного рида (99.9% HiFi vs ~97% CycloneSEQ). CycloneSEQ превосходит по максимальной длине рида (до 1 Mb vs 25 kb). Revio - для задач, где важна точность, CycloneSEQ - для ультрадлинных ридов.
PromethION 2 (P2 Solo) - компактная нанопоровая платформа с 2 высокопроизводительными ячейками (до 290 Gb). Ближайший аналог WT02 по формату (2 ячейки, настольный). PromethION 2 имеет зрелую экосистему и валидированные протоколы. WT02 предлагает интеграцию с DNBSEQ-платформами MGI.
Частые вопросы
Чем CycloneSEQ отличается от DNBSEQ?
Это принципиально разные технологии. DNBSEQ - секвенирование коротких ридов (до PE150) на основе ДНК-наношариков и химии cPAS. CycloneSEQ - нанопоровое секвенирование длинных ридов (до 1 Mb) на основе протягивания одиночных молекул через белковую пору. MGI позиционирует их как взаимодополняющие платформы.
Можно ли использовать CycloneSEQ как единственный секвенатор в лаборатории?
Для задач, требующих длинных ридов (сборка, SV, метилирование) - да. Для задач с высоким требованием к точности на коротких фрагментах (таргетные панели, SNP-генотипирование) точность ~97% может быть недостаточной. Оптимальный подход - комбинация CycloneSEQ (длинные риды) + DNBSEQ (короткие, высокоточные).
Как CycloneSEQ соотносится с Oxford Nanopore?
Обе платформы основаны на нанопоровом секвенировании, но используют разные белковые поры, алгоритмы базколлинга и реагенты. Oxford Nanopore имеет многолетнюю установленную базу и обширную экосистему. CycloneSEQ - новый игрок (2024), предлагающий интеграцию с экосистемой MGI/DNBSEQ.
Дополнительные материалы
Коды для госзакупок
Возможные коды ОКПД2 для закупки данного оборудования по 44-ФЗ и 223-ФЗ. Выбор кода зависит от назначения и контекста закупки.
Коды КТРУ регулярно обновляются Минфином и зависят от конкретных характеристик закупаемого оборудования (автоматическое/полуавтоматическое, с охлаждением/без и т.д.). Актуальные коды КТРУ доступны только в Единой информационной системе закупок.
Информация о кодах ОКПД2 носит справочный характер. Коды приведены в качестве примера возможных вариантов классификации данного оборудования. Выбор кода, его соответствие нормативно-правовым актам и целесообразность применения определяются заказчиком самостоятельно. ООО «Спин Аналитика» не несёт ответственности за некорректное применение указанных кодов при осуществлении закупочных процедур.