HiSeq 2500：强大的测序仪如今更快更灵活

今年初，Illumina公司宣布推出HiSeq 2500测序系统，能够让研究人员和临床医生能够在大约24小时内完成整个基因组的测序，即“一天一个基因组”。这款仪器的出现，让科学界兴奋不已。经过大半年的等待，HiSeq 2500终于面世。同时上市的还有HiSeq 1500系统。

HiSeq 1500/2500系统是世界上最广泛采用的新一代测序平台中的最新成员。HiSeq 1500/2500系统具有与革命性的HiSeq 2000系统相同的核心结构，并整合最新进展，如内置簇生成和快速运行模式，实现了最快的无人值守流程。

前所未有的灵活性

HiSeq 2500系统是Illumina第一台特有两种运行模式的测序系统，包括快速运行和高产量运行模式，可使用一个或两个流动槽，使之成为一个灵活且可扩展的平台。快速运行模式提供快速的结果、数量有限样品的高效处理，以及更长的末端配对150 bp读取，这带来了更深度的覆盖，并改善de novo应用的组装。高产量模式特别适合样品量较多的大型研究，或需要最深度覆盖的应用。高产量模式可处理的样品量是快速模式的~5倍，让大型项目可通过尽可能少的运行来完成。

HiSeq 2500的多个配置让产量可调，既能在7小时内获得~10 Gb或~3亿个单端读取，又能在11天内获得600 Gb或60亿个末端配对读取，这取决于应用需求或项目期限。高效的样品批处理从未如此简单，而周转时间也从未如此之快。HiSeq 1500也具有这两种运行模式，支持单个流动槽，而不是两个。HiSeq 1500/2500系统让您的实验室拥有前所未有的灵活性，以便支持最广泛的应用和研究规模。

惊人的速度和通量

快速运行模式是HiSeq系统设计上的一个革命性附加，它通过缩短的循环时间和内置的簇生成来显著加快运行。在快速运行模式下，您能够完成全自动的簇生成和测序，在一个工作日内实现短读取应用，或在一天多的时间内通过末端配对100 bp读取实现全基因组测序应用。数据通量超过100 Gb，因此一天内人类基因组的测序覆盖度超过30倍（图1）。在需要快速且准确的答案时，快速运行时间再加上卓越的数据质量很关键。快速运行模式的加速运行以及平行处理约6亿个测序模板的能力带来了现有测序系统中最高的每日通量。

图1：前所未有的灵活性支持多个应用

有了两种运行模式以及使用一个或两个流动槽的能力，HiSeq 2500支持广泛的应用和研究规模。本图中的数据是例子，基于使用两个流动槽的系统性能。因簇密度、样品质量，及其他实验因素不同，可能会出现差异。运行时间是近似的，快速运行模式包括簇生成和测序，而高产量模式只包括测序。添加索引的运行时间未包括在内。

出色的数据质量

高的数据质量是通过行业中最广泛采用的边合成边测序（SBS）技术的应用来确保的。HiSeq 1500/2500系统的SBS技术利用专利的可逆终止子方法对数百万个片段进行测序，在单个碱基掺入增长的DNA链时检测它们。由于每个测序循环中四种与可逆终止子结合的dNTP都存在，故自然竞争让掺入偏向最小化，与其他技术相比大大降低了原始错误率。最终结果是高度准确的base-by-base测序，几乎避免了序列背景特异的错误，即使是在那些重复序列区和同聚物中。Illumina测序带来了行业中任何覆盖水平的最准确人类基因组、最高产量的无错误读取以及最高比例的>Q30碱基检出（图2）。

图2：快速运行模式下的读取 vs. Q值

快速运行模式下HiSeq 2500系统上人类基因组2 x 101 bp运行的质量值。这个例子表明，92%的碱基高于Q30。

卓越的数据质量和存储方案

Illumina生物信息学的新发展包括数据压缩改善、测序比对算法更快，以及一套即插即用的数据计算和存储方案。

HiSeq 1500/2500软件将数据体积缩小50%以上，而不会损害数据质量。这允许产量加倍，而无需将数据存储能力扩大两倍。HiSeq 1500/2500软件还能够与BaseSpace® 实时连接，这是一种云计算环境，可实现实时的碱基检出、比对后的数据分析以及可扩展的数据存储。将数据上传至BaseSpace可实时进行，通常在运行完成几分钟后结束。BaseSpace中的数据上传、数据比对或变异检出不会产生任何额外的费用。研究人员可通过BaseSpace云端开展合作，与世界上的任何人即时安全地共享数据。

BaseSpace还提供Illumina序列分析和比较软件（iSAAC™）- 目前最快的比对软件。iSAAC软件的速度有了4-6倍的提高，可在几小时内将一个30x的基因组与参考基因组比对。比对可在BaseSpace中免费开展，或利用经济的商业化计算硬件开展。iSAAC软件对生物学家而言简单易用，而对生物信息学家而言又足够灵活，可访问并修改开放源代码。BaseSpace应用商店将提供更多的工具和软件，带来商业化、免费软件和用户开发应用的组合。

研究人员也可使用IlluminaCompute™，这是一套即插即用的测序数据计算和存储方案。IlluminaCompute特有来自我们的合作伙伴Dell和EMC Isilon的行业领先技术，来自Illumina客户解决方案的安装和维护，以及一套预置的软件，用于数据处理、比对和变异检测。有了IlluminaCompute，实验室可在几周而不是几个月内全面投入运作，甚至无需预先购买IT设备。

HiSeq系统的性能参数

	高产量运行模式*			快速运行模式*
读长	双流动槽（仅适用于HiSeq 2500）	单流动槽（HiSeq 1500或2500）	双流动槽运行时间	双流动槽（仅适用于HiSeq 2500）	单流动槽（HiSeq 1500或2500）	双流动槽运行时间
1 x 36	95-105 Gb	47-52 Gb	2天	18-22 Gb	9-11 Gb	7小时
2 x 50	270-300 Gb	135-150 Gb	5.5天	50-60 Gb	25-30 Gb	16小时
2 x 100	540-600 Gb	270-300 Gb	11天	100-120 Gb	50-60 Gb	27小时
2 x 150	N/A	N/A	N/A	150-180 Gb	75-90 Gb	40小时
通过过滤的读取	最多30亿个单端读取或60亿个末端配对读取	最多15亿个单端读取或30亿个末端配对读取		最多6亿个单端读取或12亿个末端配对读取	最多3亿个单端读取或6亿个末端配对读取
质量	在2 x 50时，³85%的碱基高于Q30在2 x 100时，³80%的碱基高于Q30			在2 x 50时，³85%的碱基高于Q30在2 x 100时，³80%的碱基高于Q30在2 x 150时，³75%的碱基高于Q30