Pacific Biosciences (PacBio) comercializó la secuenciación SMRT en 2011, después de lanzar una versión beta de su instrumento RS a finales de 2010.
RS y RS IIEdit
En la longitud de lectura de comercialización tenía una distribución normal con una media de aproximadamente 1100 bases. Un nuevo kit de química lanzado a principios de 2012 aumentó la longitud de lectura del secuenciador; un cliente temprano de la química citó longitudes de lectura medias de 2500 a 2900 bases.
El kit de química XL lanzado a finales de 2012 aumentó la longitud media de lectura a más de 4300 bases.
El 21 de agosto de 2013, PacBio lanzó el nuevo Kit de unión a ADN polimerasa P4. Esta enzima P4 tiene longitudes de lectura promedio de más de 4,300 bases cuando se combina con la química de secuenciación C2 y más de 5,000 bases cuando se combina con la química XL. La precisión de la enzima es similar a la de C2, alcanzando QV50 entre 30X y 40X de cobertura. Los atributos P4 resultantes proporcionaron ensamblajes de mayor calidad utilizando menos celdas SMRT y con llamadas de variantes mejoradas. Cuando se combina con la selección de tamaño de ADN de entrada (utilizando un instrumento de electroforesis como BluePippin), se obtiene una longitud de lectura promedio de más de 7 kilobases.
El 3 de octubre de 2013, PacBio lanzó una nueva combinación de reactivos para PacBio RS II, la polimerasa de ADN P5 con química C3 (P5-C3). Juntos, extienden las longitudes de lectura de secuenciación a un promedio de aproximadamente 8,500 bases, con las lecturas más largas que superan las 30,000 bases. El rendimiento por célula SMRT es de alrededor de 500 millones de bases demostradas mediante la secuenciación de los resultados de la línea celular CHM1.
El 15 de octubre de 2014, PacBio anunció el lanzamiento de la nueva química P6-C4 para el sistema RS II, que representa la sexta generación de polimerasa y la cuarta generación de química de la compañía, amplía aún más la longitud de lectura promedio a 10,000 – 15,000 bases, con las lecturas más largas que superan las 40,000 bases. Se esperaba que el rendimiento con la nueva química fuera de entre 500 millones y 1 mil millones de bases por celda de SMRT, dependiendo de la muestra que se secuenciara. Esta fue la versión final de química lanzada para el instrumento RS.
El rendimiento por experimento para la tecnología está influenciado por la longitud de lectura de las moléculas de ADN secuenciadas, así como por el múltiplex total de una célula SMRT. El prototipo de la célula SMRT contenía alrededor de 3000 agujeros ZMW que permitían la secuenciación de ADN en paralelo. En el momento de la comercialización, las células SMRT estaban modeladas con orificios de 150.000 ZMW que se leyeron en dos juegos de 75.000. En abril de 2013, la compañía lanzó una nueva versión del secuenciador llamada «PacBio RS II» que utiliza los 150.000 agujeros ZMW simultáneamente, duplicando el rendimiento por experimento. El modo de mayor rendimiento en noviembre de 2013 utilizó enlace P5, química C3, selección de tamaño de BluePippin y un PacBio RS II rindió oficialmente 350 millones de bases por celda de SMRT, aunque un conjunto de datos humano de novo liberado con la química promediando 500 millones de bases por celda de SMRT. El rendimiento varía en función del tipo de muestra secuenciada. Con la introducción de la química P6-C4, el rendimiento típico por célula SMRT aumentó de 500 millones de bases a 1 mil millones de bases.
| C1 | C2 | P4-XL | P5-C3 | P6-C4 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Average read length bases | 1100 | 2500 – 2900 | 4300 – 5000 | 8500 | 10,000 – 15,000 |
| Throughput per SMRT Cell | 30M – 40M | 60M – 100M | 250M – 300M | 350M – 500M | 500M – 1B |
SequelEdit
En septiembre de 2015, la compañía anunció el lanzamiento de un nuevo instrumento de secuenciación, el Sistema Sequel, que aumentó la capacidad a 1 millón de agujeros ZMW.
Con el instrumento Secuela, las longitudes de lectura iniciales fueron comparables a las del RS, luego los lanzamientos de química posteriores aumentaron la longitud de lectura.
El 23 de enero de 2017, se lanzó la química V2. Aumentó las longitudes de lectura promedio a entre 10.000 y 18.000 bases.
El 8 de marzo de 2018, se lanzó la química 2.1. Aumentó la longitud media de lectura a 20.000 bases y la mitad de todas las lecturas superaron las 30.000 bases de longitud. El rendimiento por celda SMRT aumentó a 10 o 20 mil millones de bases, ya sea para bibliotecas de insertos grandes o bibliotecas de insertos más cortos (por ejemplo, amplicones) respectivamente.
El 19 de septiembre de 2018, la compañía anunció la continuación de la química 6.0 con longitudes de lectura promedio aumentadas a 100,000 bases para bibliotecas de inserción más corta y 30.000 para bibliotecas de inserción más larga. El rendimiento de celdas SMRT aumentó hasta 50 mil millones de bases para bibliotecas de inserción más corta.
| V2 | 2.1 | 6.0 | |
|---|---|---|---|
| Bases de longitud de lectura promedio | 10,000 – 18,000 | 20,000 – 30,000 | 30,000 – 100,000 |
| Rendimiento por celda SMRT | 5B – 8B | 10B – 20B | 20B – 50B |
8M ChipEdit
En abril de 2019, la compañía lanzó una nueva celda SMRT con ocho millones de ZMW, lo que aumentó el rendimiento esperado por celda SMRT en un factor de ocho. Los clientes de acceso anticipado en marzo de 2019 informaron un rendimiento de más de 58 celdas ejecutadas por clientes de 250 GB de rendimiento bruto por celda con plantillas de aproximadamente 15 kb de longitud y 67,4 GB de rendimiento por celda con plantillas en moléculas de mayor peso. El rendimiento del sistema ahora se informa en lecturas largas continuas de alto peso molecular o en lecturas de alta fidelidad corregidas previamente (también conocidas como Secuencia de Consenso Circular (CCS)). Para lecturas de alto peso molecular, aproximadamente la mitad de todas las lecturas tienen una longitud superior a 50 kb.
| Acceso anticipado | 1.0 | 2.0 | |
|---|---|---|---|
| Rendimiento por celda SMRT | ~67,4 GB | Hasta 160 GB | Hasta 200 GB |
El rendimiento de alta fidelidad incluye bases corregidas con una calidad superior a la puntuación Phred Q20, utilizando pases repetidos de amplicon para la corrección. Estos toman amplicones de hasta 20 kb de longitud.
| Early Access | 1.0 | 2.0 | |
|---|---|---|---|
| Raw reads per SMRT Cell | ~250 GB | Up to 360 GB | Up to 500 GB |
| Corrected reads per SMRT Cell (>Q20) | ~25 GB | Up to 36 GB | Up to 50 GB |