Centre for GeoGenetics Second and third generation sequencing technologies Morten Rasmussen, PhD
Jan 15, 2016
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Centre for GeoGenetics
Second and third generation sequencing technologies
Morten Rasmussen, PhD
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Outline
• What was before?• All the new players
• 454• Illumina• SOLiD• Helicos• PGM• Pacific Biosciences• Oxford Nanopores• Many more to come
Centre for GeoGenetics
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
What is first generation sequencing?
Centre for GeoGenetics
• Sequencing = read DNA code, A-C-G-T
• Sanger sequencing, 1977
• Dideoxy chemistry
• Read length 700-1000bp
• Requires PCR primer sites (>40bp)
• Often requires cloning
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
What is first generation sequencing?
Centre for GeoGenetics
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Introduction – second generation sequencing
What is second generation sequencing?
Centre for GeoGenetics
1977
x 1
1998
x 384
2006
2007
2008
2011
x very big number
x even bigger number
x gigantic number
x big number
105 - >1091 - 384
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Introduction – second generation sequencing
Defining features of second generation sequencing
• Library
• Clonal Amplification
• Massively Parallel Sequencing
Centre for GeoGenetics
DNA from extract
Polished DNA
Adaptors
Library molecule
Library
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Second generation sequencing platforms
Centre for GeoGenetics
454
Illumina
SOLiD
Ion Torrent (PGM)
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
The GS FLX (454) platform
Centre for GeoGenetics
• Clonal Amplification
• Massively parallel sequencing
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
The GS FLX (454) platform
Centre for GeoGenetics
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Ion Torrent and Proton
Centre for GeoGenetics
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Introduction – second generation sequencing
The Illumina (GAIIx) platform
Centre for GeoGenetics
• Clonal Amplification
• Massively parallel sequencing
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Illumina reaction flow
Centre for GeoGenetics
P5 P7IndexInsert
Read1ReadIndexRead2
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Sequencing by Oligo Ligation and Detection
Centre for GeoGenetics
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
SOLiD 2-base encoding
Centre for GeoGenetics
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Third generation sequencing
• Defined by no amplification• Simple sample preparation
Centre for GeoGenetics
Helicos PacBioOxford Nanopore
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Helicos
Centre for GeoGenetics
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Pacific Biosciences - SMaRT
Centre for GeoGenetics
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Oxford Nanopore
Centre for GeoGenetics
Video
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Oxford Nanopore
Centre for GeoGenetics
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Current status (Mar 2012)
Company/technology
Current machine, some key characteristics
454 GS FLX+, 7-800bp length, 1M reads
Illumina HiSeq 2000, 1.5B reads, up to 2x 100bp
SOLiD (Life) 5500XL, 2B reads, up to 2x 60bp
PGM (Life) Ion Proton, uncertain
Helicos HeliScope, >1B reads, 25-35bp
PacBio SMRT, ~75k reads, long reads (1-10kb)
Oxford nano GridION, 2-8000 pores, long reads (150kb?)
Centre for GeoGenetics
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”:
Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod
Current status part 2
Company/technology
Current machine, some key characteristics
454 GS junior, 4-500bp reads, 100k reads
Illumina MiSeq, 7M reads, up to 2x 250bp
PGM (Life) Ion Torrent, 100k reads, 400bp
Oxford Nano MinION, uncertain
Centre for GeoGenetics