表观遗传学解决方案
研究表观基因组，探索 DNA 修饰，无需特殊的文库制备
长读长测序表观遗传学简介
长读长 HiFi 测序技术的独特化学技术支持研究人员直接揭示样本的表观遗传学图景。
HiFi 测序提供非常准确的全基因组 SNV、插入缺失和 SV 检出。利用 5 碱基的 HiFi 测序，使用同一测序文库鉴定与基因活性和其他生物学功能相关的全基因组甲基化模式。此外，长 HiFi reads 支持遗传学和表观遗传学突变定相至亲本单倍型。
使用 5 种碱基的 HiFi 测序进行表观遗传学分析的优势
借助长读长测序的强大功能，您可以实现：
每次运行均可分析表观遗传学——无需亚硫酸盐处理
与需要 DNA 化学转化的方法不同，HiFi 测序通过检测影响碱基掺入的动力学来检测天然 DNA 的修饰。
极高的序列和甲基化准确度
HiFi 测序的甲基化检测与亚硫酸盐测序高度一致。
获取完整基因组
探索基因组中短读长测序无法触及的困难区域（例如重复和中心粒）。
定相
鉴定等位基因特异性甲基化，无论是由于亲代印迹、遗传变异还是重复扩增。
“SMRT 测序正在开辟新的诊断途径，例如在碱基对分辨率的单次检测中确定串联重复长度、中断甚至表观遗传学的能力。”1
– Ardui, et al., 20181
5 种碱基的 HiFi 测序如何检出甲基化状态
HiFi 测序提供 2 个通道的信息：荧光和动力学。利用这 2 个通道方法，可以从单个文库中获得高度准确的 reads（荧光）以及甲基化状态（动力学）。
HiFi 测序能够观察到一种聚合酶，其包含与天然 DNA 链互补的荧光标记核苷酸。荧光标记识别碱基（A、C、G、T）。表观遗传修饰如 5mC 影响聚合酶的动力学——碱基整合的速度。无需特殊的文库构建。
- 卷积神经网络模型处理聚合酶动力学，确定 HiFi reads 中每个 CpG 位点的甲基化状态。
- 该模型直接在 Sequel IIe 系统上运行，也可在 SMRT Link 中使用。
- 甲基化状态使用 BAM 标准 MM 和 ML 标签输出。
应用简报
利用 5 碱基 HIFI 测序测量 DNA 甲基化
通过一次建库即可对遗传和表观遗传突变进行全基因组检测和定相。单个样本的 HiFi 测序可检测整个基因组的甲基化模式（如转录起始位点的低甲基化）。对多个样本进行测序可识别甲基化差异。
表观遗传学分析应用
pb-CpG-tools
pb-CpG-tools 工具集提供用于来自 PacBio HiFi reads 的 CpG 甲基化数据的二级分析的工具。这些工具从带甲基化标签的 HiFi reads 开始，计算基因组中每个 CpG 位点甲基化的 reads 的百分比。
表观遗传学测序——PACBIO 对比表现
5 碱基测序揭示
区域甲基化模式
基因组中的甲基化水平在许多物种中存在变化。在脊椎动物（例如人类）中，大部分 CpG 位点被甲基化。活跃的基因转录起始位点通常低甲基化。
在此示例基因组区域中，人 HG002 样本的 5 种碱基的 HiFi 测序显示总体高甲基化（红色）和转录起始位点的特异性低甲基化（蓝色）。
定相的遗传学和表观遗传学变异
HiFi 测序能够同时对母本和父本单倍型的 read 进行定相并检测甲基化。该结果揭示了等位基因特异性甲基化模式，可归因于遗传变异（其中表观遗传状态受序列差异的影响）或亲本印记（其中表观遗传状态受染色体是遗传自母亲还是父亲的影响）。
在此实例（Genome in a Bottle 的 HG002/3/4 三重测序）中，HiFi reads 显示了在基因 PEG3处预期的母本印迹。HiFi 测序能够对每个样本的单倍型进行定相，而 Trio 能够区分每个等位基因遗传自母亲，还是父亲，5 种碱基测序则显示等位基因特异性甲基化。
HiFi 测序定相并鉴定了 NA07537 中扩展的 FMR1基因 重复扩增的高甲基化。
甲基化与疾病
非典型甲基化模式会导致 Prader-Willi 综合征等罕见疾病，是致病性重复扩增的重要因素，如 FMR1 位点发生的 CGG 扩增导致脆性 X 综合征。HiFi 测序具有高精度、长读长，有甲基化检测功能，是用于表征此类重复扩增的理想选择。
表观遗传学分析应用
关于 PACBIO 表观遗传学测序的常见问题
特色长读测序系统
现在可以进行5个碱基的基因组测序了。利用PacBio长线测序仪，你可以立即获得表观基因组，而不需要特殊的工作流程或数据处理步骤。
