高同源區(qū)段是基因組測序和組裝中的關(guān)鍵難點(diǎn)之一，其核心問題在于：當(dāng)序列高度相似時，測序產(chǎn)生的短讀長無法被單一且正確地定位到基因組上的特定位置。

一、讀長的限制

短讀長測序存在固有缺陷：當(dāng)序列中存在長度超過讀長的重復(fù)元件時，短讀長無法捕獲重復(fù)區(qū)域兩端的獨(dú)特序列。

無法錨定：由于這一固有缺陷，無法確定讀長究竟屬于哪一個特定的拷貝。

二、軟件算法組裝困難

重疊群構(gòu)建困難：軟件依賴序列重疊部分進(jìn)行拼接。在高同源區(qū)段，一個讀長可能與多個不同來源的讀長重疊，導(dǎo)致軟件無法確定單一的重疊路徑。

這會導(dǎo)致兩種算法錯誤：

1. 壓縮：軟件誤將多個相似的拷貝“合并"或“壓縮"成一個共識序列，導(dǎo)致組裝出的基因組丟失真正的拷貝數(shù)和序列多樣性。這是最常見的錯誤。

2. 碎片化：軟件在拼接點(diǎn)時發(fā)現(xiàn)多條可能路徑，因無法抉擇而終止當(dāng)前重疊群的延伸，導(dǎo)致組裝碎片化。即使高同源區(qū)段本身被正確組裝，也難以定位到基因組的正確位置。

三、比對階段：讀長定位模糊

在重測序項(xiàng)目中，需要將個體的測序讀長比對回參考基因組。

定位讀長多：一個來自高同源區(qū)段的讀長可以與參考基因組上的多個位置匹配。

信息丟失：常規(guī)比對軟件會隨機(jī)分配位置，或直接丟棄這些讀長，導(dǎo)致該區(qū)域的序列覆蓋度計(jì)算失真，變異檢測（SNP/Indel）無法進(jìn)行。無法確定檢測到的變異是真實(shí)變異，還是比對錯誤。

四、注釋階段：功能判斷混亂

基因拷貝數(shù)判定：由于組裝時的壓縮錯誤，注釋軟件會降低高同源基因拷貝數(shù)量。

假基因與功能基因的混淆：高同源區(qū)段內(nèi)，兩種基因可能并存，它們序列高度相似。精確注釋需要高分辨率來區(qū)分一個拷貝，這在不完整的組裝上幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)化分析失真：基于錯誤組裝進(jìn)行的進(jìn)化分析結(jié)論自然錯誤。

翼和生物——高同源SNP分型技術(shù)

創(chuàng)新的技術(shù)原理：長片段跨越捕獲

核心技術(shù)：采用多重長片段PCR，能夠擴(kuò)增出5kb-10kb的長片段。

解決核心難點(diǎn)：通過在與高同源區(qū)段相鄰的、序列特異的兩側(cè)非同源區(qū)設(shè)計(jì)引物，一次性“跨越"整個高同源區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)增捕獲。這從根本上避免了短引物或探針因序列高度相似而引發(fā)的非特異性結(jié)合（脫靶）問題，確保了后續(xù)分析目標(biāo)的精準(zhǔn)性。

“多重"與“長片段"的結(jié)合實(shí)現(xiàn)高效與經(jīng)濟(jì)性

高通量：在一個反應(yīng)管中可同時捕獲約10個特異性長片段，顯著提升檢測通量和效率。

高性價比：長片段擴(kuò)增意味著用更少的反應(yīng)覆蓋更大的基因組區(qū)域，降低單個位點(diǎn)的檢測成本，尤其適用于少量樣本的研究項(xiàng)目，經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢明顯。

檢測能力強(qiáng)：將捕獲的長片段進(jìn)行二代高通量測序，可以讀取目的片段的完整序列。這種結(jié)合不僅能夠精準(zhǔn)鑒定SNP位點(diǎn)，還具備檢測復(fù)雜變異（如Indel、小片段插入缺失等）的能力，提供的信息遠(yuǎn)超傳統(tǒng)分型方法。

經(jīng)過學(xué)術(shù)驗(yàn)證的可靠性：該技術(shù)由翼和生物技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)，并發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《Molecular Genetics and Genomics》上。這代表了其技術(shù)方法的科學(xué)性、可靠性和創(chuàng)新性得到了業(yè)內(nèi)專家的認(rèn)可。

應(yīng)用場景：
-HLA、P450等基因家族高分型
-多倍體作物育種
-DNA 指紋圖譜、品種鑒定
-物種進(jìn)化與群體遺傳研究

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