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Iso-Seq - 版本历史
2026-04-09T22:58:18Z
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<br />
<div style="margin-bottom: 30px; border-bottom: 1.2px solid #e2e8f0; padding-bottom: 25px;"><br />
<p style="font-size: 1.1em; margin: 10px 0; color: #334155; text-align: justify;"><br />
<strong>Iso-Seq</strong>（Isoform Sequencing，全长转录组测序）是 <strong>[[PacBio]]</strong> 开发的一项基于 <strong>[[SMRT]]</strong> 测序技术的转录组分析方案。与传统的基于“打断-测序-组装”模式的 <strong>[[二代测序]] (RNA-seq)</strong> 不同，Iso-Seq 利用长读长优势，能够直接对全长 cDNA 分子（从 5' 端到 3' Poly-A 尾）进行从头到尾的完整测序。<br />
<br>其核心价值在于<strong>“无需组装” (No Assembly Required)</strong>。这意味着它可以精准识别<strong>[[可变剪接]]</strong>异构体（Isoforms）、发现<strong>[[融合基因]]</strong>以及界定转录本的确切边界，彻底解决了短读长测序在复杂转录组重构中的拼接歧义问题。随着 <strong>[[HiFi测序]]</strong> 模式的引入，Iso-Seq 数据的准确度已达到 Q30 级别。<br />
</p><br />
</div><br />
<br />
<div class="medical-infobox mw-collapsible mw-collapsed" style="width: 100%; max-width: 320px; margin: 0 auto 35px auto; border: 1.2px solid #bae6fd; border-radius: 12px; background-color: #ffffff; box-shadow: 0 8px 20px rgba(0,0,0,0.05); overflow: hidden;"><br />
<br />
<div style="padding: 15px; color: #1e40af; background: linear-gradient(135deg, #e0f2fe 0%, #bae6fd 100%); text-align: center; cursor: pointer;"><br />
<div style="font-size: 1.2em; font-weight: bold; letter-spacing: 1.2px;">Iso-Seq</div><br />
<div style="font-size: 0.7em; opacity: 0.85; margin-top: 4px; white-space: nowrap;">Isoform Sequencing (点击展开)</div><br />
</div><br />
<br />
<div class="mw-collapsible-content"><br />
<div style="padding: 25px; text-align: center; background-color: #f8fafc;"><br />
<div style="width: 100px; height: 100px; background-color: #e2e8f0; border-radius: 50%; margin: 0 auto; display: flex; align-items: center; justify-content: center; color: #94a3b8; font-size: 0.8em;"><br />
<br />
</div><br />
<div style="font-size: 0.8em; color: #64748b; margin-top: 12px; font-weight: 600;">一条 Read 就是一个转录本</div><br />
</div><br />
<br />
<table style="width: 100%; border-spacing: 0; border-collapse: collapse; font-size: 0.85em;"><br />
<tr><br />
<th colspan="2" style="padding: 8px 12px; background-color: #e0f2fe; color: #1e40af; text-align: left; font-size: 0.9em; border-top: 1px solid #bae6fd;">技术档案</th><br />
</tr><br />
<tr><br />
<th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; width: 40%;">中文全称</th><br />
<td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">全长转录组测序</td><br />
</tr><br />
<tr><br />
<th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">所属平台</th><br />
<td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #1e40af;">[[PacBio]] (Revio/Sequel)</td><br />
</tr><br />
<tr><br />
<th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">核心优势</th><br />
<td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #16a34a;">无需组装 (No Assembly)</td><br />
</tr><br />
<tr><br />
<th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">主要目标</th><br />
<td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">[[可变剪接]], [[融合基因]]</td><br />
</tr><br />
<br />
<tr><br />
<th colspan="2" style="padding: 8px 12px; background-color: #e0f2fe; color: #1e40af; text-align: left; font-size: 0.9em; border-top: 1px solid #bae6fd;">应用场景</th><br />
</tr><br />
<tr><br />
<th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">基因组注释</th><br />
<td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #1e40af;">纠正现有 Reference</td><br />
</tr><br />
<tr><br />
<th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">单细胞</th><br />
<td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #1e40af;">MAS-Seq / Kinnex</td><br />
</tr><br />
<tr><br />
<th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">分析流程</th><br />
<td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">IsoSeq3, SQANTI</td><br />
</tr><br />
<tr><br />
<th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569;">数据类型</th><br />
<td style="padding: 6px 12px; color: #e11d48;">FLNC Reads</td><br />
</tr><br />
</table><br />
</div><br />
</div><br />
<br />
<h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">核心痛点：短读长的拼接困境</h2><br />
<br />
<p style="margin: 15px 0; text-align: justify;"><br />
在转录组研究中，真核生物普遍存在复杂的<strong>[[可变剪接]]</strong>（Alternative Splicing），即一个基因可以通过外显子的不同组合产生多种 mRNA 异构体。<br />
</p><br />
<br />
<br />
<br />
<div style="background-color: #f0f9ff; border-left: 5px solid #1e40af; padding: 15px 20px; margin: 20px 0; border-radius: 4px;"><br />
<ul style="margin: 0; padding-left: 20px; color: #334155;"><br />
<li style="margin-bottom: 8px;"><strong>NGS (Illumina)：</strong> 将 2-3kb 的转录本打断成 150bp 的碎片。生物信息学软件试图将这些碎片“拼”回去。但这就像拼图时缺失了关键连接块，很难确定“外显子 A”是和“外显子 B”还是“外显子 C”连在一起。</li><br />
<li style="margin-bottom: 8px;"><strong>Iso-Seq (PacBio)：</strong> 读长（10-15kb）远超转录本平均长度。<strong>One Read = One Transcript</strong>。无需打断，无需组装，直接读取完整的外显子连接顺序，彻底消除了拼接歧义。</li><br />
</ul><br />
</div><br />
<br />
<h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">标准流程：从 CCS 到 FLNC</h2><br />
<br />
<p style="margin: 15px 0; text-align: justify;"><br />
Iso-Seq 的生物信息学分析流程专注于从原始数据中提取高质量的“全长非嵌合序列”。<br />
</p><br />
<br />
<div style="overflow-x: auto; margin: 20px auto;"><br />
<table style="width: 100%; border-collapse: collapse; border: 1.2px solid #cbd5e1; font-size: 0.9em; text-align: left;"><br />
<tr style="background-color: #f1f5f9; border-bottom: 2px solid #0f172a;"><br />
<th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #0f172a; width: 25%;">步骤</th><br />
<th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #1e40af; width: 75%;">描述</th><br />
</tr><br />
<tr><br />
<td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600;">1. CCS 生成</td><br />
<td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">利用 HiFi 模式，将同一分子的多次子读取（Subreads）进行自我校正，生成高精度的 CCS Reads (Q30+)。</td><br />
</tr><br />
<tr><br />
<td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600;">2. FLNC 分类</td><br />
<td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">识别并切除 5' 引物、3' 引物和 Poly-A 尾。只有同时具备这三者的序列才被定义为<strong>全长非嵌合体 (FLNC)</strong>。</td><br />
</tr><br />
<tr><br />
<td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600;">3. 聚类 (Clustering)</td><br />
<td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">将来自同一转录本的多个 FLNC Reads 聚类，生成高置信度的一致性序列（Consensus），去除测序噪音。</td><br />
</tr><br />
<tr><br />
<td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600;">4. 塌缩 (Collapse)</td><br />
<td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">将一致性序列比对到参考基因组，合并冗余序列，最终输出去冗余的异构体集合。</td><br />
</tr><br />
</table><br />
</div><br />
<br />
<h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">技术进阶：MAS-Seq 与 Kinnex</h2><br />
<br />
<p style="margin: 15px 0; text-align: justify;"><br />
早期 Iso-Seq 的主要瓶颈是通量较低，主要用于构建 Reference，难以进行定量分析。<br />
<br><br />
<strong>MAS-Seq (Multiplexed Arrays Sequencing)：</strong> PacBio 推出的 <strong>Kinnex</strong> 试剂盒利用串联技术，将多个 cDNA 分子连接成一个长链（HiFi Read 可长达 15-20kb）。这使得单次测序产出的转录本数量增加了 8-10 倍，使得<strong>单细胞全长转录组 (scIso-Seq)</strong> 成为可能，能够同时解析单细胞水平的<strong>[[基因表达]]</strong>和<strong>[[异构体多样性]]</strong>。<br />
</p><br />
<br />
<div style="font-size: 0.92em; line-height: 1.6; color: #1e293b; margin-top: 50px; border-top: 2px solid #0f172a; padding: 15px 25px; background-color: #f8fafc; border-radius: 0 0 10px 10px;"><br />
<span style="color: #0f172a; font-weight: bold; font-size: 1.05em; display: inline-block; margin-bottom: 15px;">学术参考文献 [Academic Review]</span><br />
<br />
<p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;"><br />
[1] <strong>Sharon D, et al. (2013).</strong> <em>A single-molecule long-read survey of the human transcriptome.</em> <strong>[[Nature Biotechnology]]</strong>. <br><br />
<span style="color: #475569;">[点评]：Iso-Seq 的开山之作。证明了长读长测序可以发现大量 NGS 遗漏的新异构体和基因融合。</span><br />
</p><br />
<br />
<p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;"><br />
[2] <strong>Wang T, et al. (2016).</strong> <em>Unveiling the complexity of the maize transcriptome by single-molecule long-read sequencing.</em> <strong>[[Nature Communications]]</strong>. <br><br />
<span style="color: #475569;">[点评]：在复杂植物基因组（玉米）中的经典应用，极大地改善了参考基因组的注释质量。</span><br />
</p><br />
<br />
<p style="margin: 12px 0;"><br />
[3] <strong>Al'Khafaji A, et al. (2023).</strong> <em>High-throughput RNA isoform sequencing using programmed cDNA concatenation.</em> <strong>[[Nature Biotechnology]]</strong>. <br><br />
<span style="color: #475569;">[点评]：MAS-Seq (Kinnex) 的核心论文。展示了通过串联技术大幅提高 Iso-Seq 通量，使其适用于单细胞测序。</span><br />
</p><br />
</div><br />
<br />
<div style="margin: 40px 0; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 8px; overflow: hidden; font-family: 'Helvetica Neue', Arial, sans-serif; font-size: 0.9em;"><br />
<div style="background-color: #eff6ff; color: #1e40af; padding: 8px 15px; font-weight: bold; text-align: center; border-bottom: 1px solid #dbeafe;"><br />
Iso-Seq 生态系统 · 知识图谱<br />
</div><br />
<table style="width: 100%; border-collapse: collapse; background-color: #ffffff;"><br />
<tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"><br />
<td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle;">上级技术</td><br />
<td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[转录组学]] • [[三代测序]]</td><br />
</tr><br />
<tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"><br />
<td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle;">核心应用</td><br />
<td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[可变剪接]] • [[融合基因]] • 基因组注释</td><br />
</tr><br />
<tr><br />
<td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle;">衍生技术</td><br />
<td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">MAS-Seq (Kinnex) • [[单细胞测序]] (scIso-Seq)</td><br />
</tr><br />
</table><br />
</div><br />
<br />
</div></div>
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