Долгое время мир генетики был вынужден выбирать между двумя компромиссами: либо получать очень точные, но короткие фрагменты данных, либо длинные, но «зашумленные» ошибками последовательности. Компания Pacific Biosciences (PacBio) решила это уравнение, создав технологию HiFi (High Fidelity).

Сегодня это не просто очередной метод секвенирования — это инструмент, позволяющий видеть геном таким, какой он есть на самом деле: целостным, точным и многогранным.

Сердце технологии: SMRT-секвенирование и магия ZMW

Уникальность PacBio начинается на наноуровне. В основе лежит технология SMRT (Single Molecule, Real-Time) — секвенирование отдельных молекул в режиме реального времени.

Как это работает?

Представьте поверхность чипа (SMRT Cell), на которой расположены миллионы микроскопических лунок, называемых ZMW (Zero-Mode Waveguides) — волноводы нулевого режима.

Нанообъём: диаметр каждой лунки настолько мал, что свет не может полностью проникнуть внутрь — он освещает только самый нижний слой, где закреплена одна-единственная молекула ДНК-полимеразы.
Световой код: когда полимераза присоединяет очередной нуклеотид (меченный флуорофором), система мгновенно фиксирует вспышку определённого цвета. Это происходит тысячи раз в секунду в миллионах лунок одновременно.

Это позволяет наблюдать за работой фермента «вживую», получая первичные данные непосредственно с нативной молекулы ДНК.

HiFi-считывания: когда длина встречается с безупречной точностью

В отличие от конкурентных решений, где длинные считывания имеют высокий процент ошибок, технология PacBio HiFi обеспечивает безупречную точность. Это стало возможным благодаря гениальному инженерному решению — Circular Consensus Sequencing (CCS).

ДНК формируется в кольцевую структуру (SMRTbell), что позволяет полимеразе многократно двигаться по замкнутому контуру. Система считывает одну и ту же молекулу десятки раз, после чего программное обеспечение сравнивает эти «круги» между собой.

Случайные ошибки нивелируются, и на выходе вы получаете HiFi-считывание — последовательность длиной до 20 000 пар оснований с точностью 99,9% (Q30 и выше), что позволяет собирать сложные участки генома, ранее считавшиеся «тёмной материей».

Почему вашей лаборатории нужен именно PacBio?

Победа над сложными регионами (Dark Regions)

Геном человека не является гомогенным. Он насыщен повторами, палиндромами и участками с экстремальным содержанием GC-пар. Другие технологии часто «теряются» в этих местах или систематически ошибаются. PacBio благодаря отсутствию этапа ПЦР-амплификации проходит эти участки с идеальной равномерностью покрытия.

Прямое выявление метилирования

Одним из самых впечатляющих преимуществ PacBio является возможность исследовать метилирование ДНК одновременно с основным секвенированием, без дополнительной подготовки образца.

Почему это важно?

Традиционные методы требуют бисульфитной модификации, которая является агрессивной, повреждает ДНК и значительно удорожает процесс. Технология PacBio работает иначе:

прибор измеряет кинетику (скорость) встраивания нуклеотидов;
когда полимераза встречает метилированное основание, она на миллисекунды меняет свой темп;
эти задержки фиксируются системой, позволяя получить полную карту метилирования всего генома.

Вы получаете данные о нативном состоянии ДНК без химических повреждений и дополнительных затрат на реагенты.

SPRQ-Nx и многоразовые чипы

Новейшая химия SPRQ-Nx делает HiFi-секвенирование не просто точным, а максимально выгодным для бюджета лаборатории.

Уникальная разработка PacBio позволяет использовать один и тот же чип (SMRT Cell) для секвенирования до трёх раз! Это радикально снижает себестоимость исследования и делает расходы на реагенты максимально оптимизированными.

Благодаря этому стоимость высокоточного HiFi-генома теперь приближается к стоимости стандартных коротких считываний. При этом ценность данных HiFi значительно выше: они не требуют сложной сборки (assembly) или дорогостоящей верификации другими методами.

Области, где PacBio не имеет равных

Сборка геномов de novo: создание референсных геномов новых видов растений, животных или патогенов с нулевым количеством ошибок.
Медицинская генетика: поиск структурных вариаций (инверсий, транслокаций), являющихся причиной редких генетических заболеваний, но слишком крупных для коротких считываний.
Полноразмерное секвенирование РНК (Iso-Seq): вы видите целые изоформы транскриптов от 5'- до 3'-конца, а не их фрагменты. Это кардинально меняет понимание экспрессии генов.

Флагманские решения PacBio: откройте мощность Revio и Vega

Для реализации задач любого масштаба PacBio предлагает линейку оборудования, удовлетворяющую потребности как небольших лабораторий, так и крупных геномных центров.

PacBio Revio: новая эра высокопроизводительного HiFi-секвенирования

Revio — это настоящий технологический прорыв. Система была разработана, чтобы сделать HiFi-секвенирование основным методом для полногеномных исследований (WGS).

Невероятная производительность: один прибор позволяет секвенировать до 1300 геномов человека в год.
Обработка «на борту» (On-board): ранее для преобразования первичных сигналов в HiFi-считывания (процесс CCS) лабораториям требовались огромные внешние вычислительные кластеры. Revio делает это внутри системы.
Искусственный интеллект: алгоритмы глубокого обучения распознают основания ДНК в реальном времени.
Google Health DeepConsensus: PacBio официально сотрудничает с Google, интегрируя модели глубокого обучения DeepConsensus прямо в Revio. Это позволяет системе интеллектуально исправлять ошибки «на лету», обеспечивая точность 99,9%.
Экономичность: благодаря оптимизации процессов Revio снижает стоимость одного генома, делая длинные считывания доступнее, чем когда-либо.

👉 Просмотреть характеристики Cистема секвенирования нового поколения Revio

PacBio Vega: первая настольная система HiFi-секвенирования

Vega — это долгожданная революция, делающая самую точную технологию в мире доступной для каждой лаборатории. Это компактная настольная платформа, сохраняющая все преимущества SMRT-секвенирования.

Премиальное качество в настольном формате: теперь вы можете получать эталонные данные непосредственно на рабочем месте.
Гибкость и быстрый старт: система идеально адаптирована для таргетного анализа, секвенирования отдельных геномов и ампликонных библиотек.
Интуитивный рабочий процесс: благодаря максимальной автоматизации и упрощённой подготовке библиотек Vega легко интегрируется в ежедневную практику.

👉 Просмотреть характеристики Настольная система секвенирования нового поколения Vega

Официальная поддержка PacBio в Украине

Как авторизованный представитель Pacific Biosciences, мы обеспечиваем стабильную основу для работы вашего оборудования:

Логистика. Мы берём на себя все вопросы поставки реагентов и расходных материалов, поддерживая стабильность рабочего процесса при любых условиях.
Авторизованный сервисный центр. Инсталляцию и техническое обслуживание выполняют авторизованные инженеры, что гарантирует поддержку систем согласно регламентам производителя.
Техническое сопровождение. Мы сопровождаем вас на этапе запуска и обеспечиваем консультационную поддержку по работе оборудования.

Откройте настоящую полноту генома вместе с PacBio. Свяжитесь с нами уже сегодня для получения подробной информации.

📞Консультация специалиста: +38 (067) 880 44 83

✉️ Email для запросов: molbio@empirica.healthcare

Pacific Biosciences в Украине: Новая эра секвенирования без компромиссов между длиной и точностью