人类基因组研究

由于无法解析大片段结构变异，与人类疾病有关的基因组学前景停滞不前。现有技术，包括新一代测序技术 (NGS)，诊断出的遗传病患者不足 50% ^1,2。Bionano 基因组作图在发现结构变异方面具有无与伦比的优势，令 Saphyr™ 对人类基因组和转化研究至关重要。

大片段结构变异如缺失、重复、倒位和异位广泛存在，已知其中许多变异会影响生物学功能并导致疾病，包括癌症和发育障碍。

精准医疗要求对人类基因组进行准确的分析。尽管随着测序技术的改进，对单核苷酸变化的检测已经产生了惊人的进展，但对较大片段结构变异的分析仍然无效。检测结构变异的标准方法具有明显的局限性。染色体芯片对于新型插入、转座元件介导的插入、多种低拷贝重复及所有平衡异位和倒位不敏感。此外，短读长测序方法对大多数变异的灵敏度较低，在重复区域或 GC 含量高的区域往往失败。长读长测序方法对杂合子结构变异结构具有较高的灵敏度，但是不能跨越较大的重复区域。

Saphyr 以无与伦比的灵敏度，填补了基于测序和其他方法所缺少的，对 500 bp 到兆碱基对长度的大片段结构变异的检测能力。

• 对于大于 500 碱基对的纯合插入/缺失，灵敏度为 99%。
• 对于大于 500 碱基对的杂合插入/缺失，灵敏度为 95%。
• 对于大于 50,000 碱基对的平衡和非平衡异位，灵敏度为 95%。
• 对于大于 30,000 碱基对的倒位，灵敏度为 99%。
• 对于大于 30,000 碱基对的重复，灵敏度为 97%。
• 对于大于 500,000 碱基对的拷贝数变异，灵敏度为 97%。

对于镶嵌样本或异质性癌症样本，当等位基因频率低至5%时，Saphyr 能检测所有类型结构变异。此时，Saphyr 的假阳性率低于 2%。Saphyr 还可以检测重复、拷贝数变异和复杂的重排。

与 NGS 通过算法从片段化的 DNA 数据推测基因组结构信息不同，Bionano 光学基因组作图通过大规模并行的纳米通道将 DNA 线性化并按照其天然状态进行成像，来直接观察长 DNA 分子。这种直接观察在基因组研究中能获得一些最长的读长。因而 Bionano 新一代基因组作图产生比单独的测序技术高数百倍的连续性。

有关 Bionano 基因组作图用于人类基因组和转化研究的出版物、白皮书和其他资源见下文。