PacBio Onso
Короткоридовый секвенатор PacBio на основе технологии SBB (Sequencing by Binding). Генерирует до 150 Гб данных за запуск с длиной ридов до 2x150 п.о. и высокой точностью. Платформа дополняет линейку SMRT-секвенаторов PacBio, занимая нишу коротких ридов.
ООО «Спин Аналитика» не осуществляет продажу оборудования. Платформа является информационно-навигационным сервисом.
Ключевые характеристики
| Тип | Секвенатор коротких ридов (short-read) |
| SMRT-ячейки | Не применимо (используются проточные ячейки Onso) |
| Форм-фактор | Настольный |
| Количество ZMW | Не применимо (кластерная технология, не SMRT) |
| Время запуска | Около 48 часов (2x150 п.о.) |
| Формат данных | FASTQ |
| Длина ридов (макс) | 2x150 п.о. (парные концы) |
| Мультиплексирование | До 384+ образцов (индексирование) |
| Выход данных за запуск | До 150 Гб |
| Точность чтения (HiFi Q30+) | >90% оснований Q40+ (короткие риды, не HiFi) |
| Программное обеспечение | Onso Instrument Control Software |
| Технология секвенирования | SBB (Sequencing by Binding) |
Описание
Назначение
PacBio Onso - секвенатор коротких ридов, построенный на оригинальной технологии SBB (Sequencing by Binding). Прибор предназначен для задач, где требуются короткие высокоточные риды: полноэкзомное и таргетное секвенирование, секвенирование РНК, метагеномное профилирование.
Место в линейке
Onso принципиально отличается от остальных секвенаторов PacBio. В то время как Sequel IIe и Revio используют технологию SMRT для чтения длинных молекул, Onso генерирует короткие риды (2x150 п.о.) по технологии SBB. PacBio предлагает полное портфолио: длинные HiFi-риды (Revio) для структурных задач и короткие точные риды (Onso) для количественных.
Onso не заменяет SMRT-платформы, а дополняет их в приложениях, где длинные риды не требуются.
Принцип работы
Технология SBB (Sequencing by Binding) разделяет этапы распознавания нуклеотида и его включения в цепь. На первом этапе флуоресцентно-меченный нуклеотид связывается с полимеразой, и сигнал регистрируется камерой. На втором этапе метка удаляется, и нуклеотид ковалентно включается в растущую цепь.
Разделение связывания и включения снижает частоту ошибок, поскольку неправильно связанные нуклеотиды могут быть распознаны и отвергнуты до включения. Результат — низкий уровень замен и индель-ошибок.
Позиция на рынке
Onso - ответ PacBio на доминирование Illumina в сегменте коротких ридов. Технология SBB нацелена на более высокую точность за счёт двухэтапного механизма. Платформа ориентирована на лаборатории среднего объёма, ищущие альтернативу Illumina.
Ключевые технологии
Sequencing by Binding (SBB)
SBB - оригинальная технология PacBio, не имеющая отношения к SMRT-секвенированию. Ключевая идея: разделение распознавания нуклеотида (связывание) и его ковалентного включения в цепь. Это два отдельных химических этапа с независимым контролем.
На этапе связывания полимераза "тестирует" нуклеотид без необратимого включения. Если нуклеотид некомплементарен, он отвергается. Только после подтверждения правильного связывания происходит включение. Такой подход принципиально снижает частоту ошибок замены.
Четырёхцветная флуоресцентная детекция
Онso использует 4 флуоресцентные метки (по одной на каждый нуклеотид A, T, G, C) с детекцией на высокоразрешающей камере. Каждый цикл секвенирования формирует полноцветное изображение проточной ячейки. Оптическая система разрешает отдельных кластеров на плотно упакованной поверхности.
Обратимые терминаторы
После включения нуклеотида 3'-блокирующая группа предотвращает добавление следующего нуклеотида до завершения цикла считывания. После регистрации сигнала блокирующая группа и флуоресцентная метка удаляются. Цикл повторяется для следующей позиции.
Снижение фазовых ошибок
Двухэтапный механизм SBB снижает рассинхронизацию кластеров (phasing/pre-phasing), которая является основным источником деградации качества к концу рида в SBS-технологиях. Результат: более равномерное качество по длине рида.
Для кого подходит
- Полноэкзомное секвенирование (WES) - высокоточное покрытие кодирующих регионов
- Таргетное секвенирование - генные панели для клинических и исследовательских приложений
- Секвенирование РНК (RNA-seq) - количественный анализ экспрессии генов
- Секвенирование одиночных клеток (scRNA-seq) - транскриптомное профилирование на клеточном уровне
- Метагеномное профилирование - ампликонное секвенирование 16S/ITS
- Эпигеномика - бисульфитное секвенирование (WGBS, RRBS)
- Генотипирование - SNP-детекция в больших когортах
- Контроль качества библиотек - проверка сложности и состава перед запуском на крупных платформах
Особенности эксплуатации
Программное обеспечение
Onso управляется через собственный программный интерфейс для настройки запусков и мониторинга. Генерация BCL/FASTQ-файлов выполняется на борту прибора.
Выходные данные в формате FASTQ совместимы со стандартными пайплайнами: BWA-MEM2, GATK, STAR, Cell Ranger. Переход с Illumina на Onso не требует перестройки биоинформатической инфраструктуры.
Требования к установке
- Форм-фактор: настольный
- Температура: 18-25°C
- Влажность: до 80%
- Электропитание: стандартная сеть
- Специальных помещений не требуется
Обслуживание и расходные материалы
Расходные материалы: проточные ячейки Onso, наборы реагентов для секвенирования. Подготовка библиотек совместима со стандартными протоколами Illumina-формата. Это упрощает переход для лабораторий с устоявшимися протоколами подготовки библиотек.
Ограничения
- Только короткие риды (2x150 п.о.), для длинных ридов необходим Revio или Sequel IIe
- Производительность ниже, чем у старших моделей Illumina (NovaSeq X)
- Относительно новая платформа с меньшей базой публикаций по сравнению с Illumina
- Экосистема реагентов и протоколов пока менее развита
Области применения
Сравнение с аналогами
NextSeq 2000 - настольный секвенатор Illumina среднего класса с производительностью до 360 Гб за запуск (P3-ячейка). Сопоставим с Onso по сегменту и форм-фактору. NextSeq 2000 обладает более развитой экосистемой реагентов, протоколов и программных решений. Onso предлагает потенциально более высокую точность за счёт технологии SBB.
DNBSEQ-G400 - настольный секвенатор MGI на основе ДНК-нанобол (DNB) и комбинаторного зондирования (cPAS). Производительность до 720 Гб за запуск, что превышает Onso. MGI предлагает конкурентную стоимость за гигабазу. Onso использует принципиально иную химию (SBB), с двухэтапной верификацией нуклеотидов.
Revio - SMRT-секвенатор длинных HiFi-ридов (до 25 кб) от того же производителя. Onso и Revio решают принципиально разные задачи: Onso генерирует короткие риды (2x150 п.о.) для количественных приложений (RNA-seq, WES, панели), Revio генерирует длинные риды для структурных задач (сборка геномов, SV-детекция, фазирование). Платформы дополняют друг друга.
Частые вопросы
Почему PacBio выпустила секвенатор коротких ридов?
PacBio стремится предложить полный спектр технологий: длинные HiFi-риды (Revio) для структурных задач и короткие точные риды (Onso) для количественных приложений (RNA-seq, WES, таргетное секвенирование). Лаборатории работают с единым поставщиком для разных типов проектов.
Можно ли использовать библиотеки Illumina на Onso?
Протоколы подготовки библиотек для Onso совместимы с форматами Illumina. Стандартные наборы для подготовки библиотек (Nextera, TruSeq и аналоги) работают с платформой. Это существенно снижает барьер перехода для лабораторий с отлаженными протоколами.
Чем SBB отличается от SBS (Illumina)?
В SBS (Sequencing by Synthesis) от Illumina распознавание и включение нуклеотида происходят одновременно. В SBB (Sequencing by Binding) эти этапы разделены: сначала полимераза проверяет комплементарность нуклеотида без его включения, затем происходит ковалентное встраивание. Двухэтапный механизм снижает частоту ошибок замены.
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.