Исследования в области метагеномики и микробиома развиваются с головокружительной скоростью. По мере совершенствования технологий секвенирования и роста спроса на микробные данные с высоким разрешением и без искажений узким местом становится не само секвенирование, а качество предварительной подготовки образцов. В основе этой трансформации лежит iconPCR — новая платформа для термоциклеров, которая быстро становится незаменимой для исследователей, стремящихся расширить границы возможного в микробном профилировании.
Проблема: ПЦР как ограничивающий фактор
В течение многих лет традиционная ПЦР была одновременно и рабочей лошадкой, и слабым звеном в микробиомных процессах. Методы ПЦР с фиксированным циклом часто вынуждают учёных гадать: слишком мало циклов — и вы рискуете потерять образцы; слишком много — и вы получите химеры, смещение при амплификации и потратите впустую ресурсы для секвенирования. Каков результат? Ухудшение качества данных, потеря разнообразия и трудоёмкие этапы нормализации, которые замедляют процесс открытия.
ПЦР в некотором смысле — ваш враг. Чем больше циклов вы проводите, тем хуже становится результат. Для нас иконка «ПЦР» — это механизм, ограничивающий количество циклов ПЦР и наносимый ущерб в результате амплификации молекул-матриц.
Доктор Стефан Грин, директор Центра геномики Университета Раша
Решение: технология AutoNorm™ от iconPCR
Технология iconPCR, разработанная компанией n6, представляет собой принципиально новый подход: мониторинг в реальном времени для каждой лунки и адаптивный цикл. Технология AutoNorm отслеживает амплификацию в каждой лунке и автоматически завершает ПЦР в оптимальный момент, избавляя от необходимости гадать и устраняя влияние партии на результаты, характерное для традиционных методов.
В недавней статье, опубликованной совместно с PacBio, говорится, что интеграция iconPCR с технологией секвенирования длинных прочтений PacBio открыла новые возможности в области микробного профилирования. По сравнению с традиционной ПЦР, iconPCR обеспечивает:
- Нулевые химеры во всех образцах
- До 10 раз больше уникальных вариантов ампликонных последовательностей (ASV)
- Значительно более высокое альфа-разнообразие (индексы Чао1, Шеннона, Симпсона)
- Улучшенное обнаружение редких и ранее не поддававшихся обнаружению таксонов
- Сокращение времени работы на 40–60 % и снижение затрат на реагенты
В результате мы получаем не только более качественные данные, но и оптимизированный рабочий процесс, который экономит время, сокращает расход расходных материалов и сводит к минимуму риск выхода библиотек из строя.
Развитие новой науки: от почвы до космических аппаратов
Преимущества iconPCR выходят далеко за рамки теоретических улучшений — они уже позволяют совершать прорывные научные открытия в самых разных областях, от изучения микробиома окружающей среды до работы с самыми сложными образцами с ультранизкой биомассой.
Доктор Эрик Чоу, директор Центра передовых технологий Калифорнийского университета в Сан-Франциско, рассказывает о практических преобразованиях в сфере высокопроизводительных основных фондов:
«С помощью iconPCR каждый образец можно обработать за один цикл ПЦР. Мы можем использовать всего одну пипетку… или, если вас устраивает, что образцы будут отличаться друг от друга в два раза, вы можете просто отмерить равный объем с помощью многоканального устройства, работающего с 96-луночным планшетом, и это будет очень быстро и просто».
Для команды доктора Чоу технология iconPCR устранила необходимость в количественной оценке после ПЦР и трудоемкой нормализации, а также позволила сохранить ценные образцы, которые в противном случае могли бы быть испорчены.
«Повторная обработка выпавших образцов обходится дорого… С помощью iconPCR можно избежать этой проблемы. Если вы работаете с ценными образцами, то знание того, что каждый раз вы получите достаточное количество библиотеки, также успокаивает и является большим преимуществом».
Доктор Стефан Грин из Университета Раша расширяет границы возможного при работе с ультрамалыми входными образцами, в частности на предприятиях НАСА по сборке космических аппаратов. Работая с образцами из чистых помещений, содержащими лишь пикограммы или фемтограммы ДНК, его лаборатория продемонстрировала способность iconPCR успешно амплифицировать библиотеки из невероятно сложных образцов.
«Мы смогли использовать имитацию сообщества с 500 фемтограммами входной ДНК, амплифицированной с помощью iconPCR, и при этом восстановить все 10 организмов в имитации сообщества. Это действительно впечатляет».
В исследованиях, проведённых с использованием платформы Sequel II от PacBio, библиотеки, подготовленные с помощью iconPCR из микробиомов почвы, позволили получить более полные и точные профили, выявив ключевые классы микроорганизмов, которые не были обнаружены с помощью стандартной ПЦР. Те же принципы, которые позволили сделать эти открытия в области экологии, теперь применяются в клинической метагеномике, крупномасштабных исследованиях окружающей среды и даже в самых экстремальных условиях с низким содержанием биомассы, например при мониторинге чистых помещений НАСА. Это демонстрирует универсальность iconPCR, которая позволяет исследователям заглянуть глубже, открыть больше и ускорить темпы изучения микроорганизмов во всех сферах жизни.
Отраслевое партнёрство: полномасштабный сервис SeqCenter 16S
Преобразующий потенциал iconPCR получил признание в отрасли. SeqCenter, ведущий поставщик услуг секвенирования нового поколения, недавно объявил на конференции ASM Microbe 2025 о запуске нового сервиса полногеномного секвенирования 16S рРНК, в котором используется технология iconPCR в сочетании с платформой секвенирования длинных прочтений PacBio. Это партнёрство является важным подтверждением возможностей iconPCR в обеспечении превосходных результатов микробного профилирования.
Полноразмерный сервис 16S от SeqCenter обеспечивает высокоточное считывание всего гена 16S длиной 1500 пар оснований (области V1-V9), что значительно повышает таксономическую разрешающую способность по сравнению с традиционными методами коротких считываний, которые фокусируются только на одной или двух гипервариабельных областях. Благодаря технологии AutoNorm от iconPCR сервис обеспечивает оптимальную амплификацию для каждого образца, устраняя артефакты избыточной амплификации и проблемы недостаточной амплификации, которые исторически были характерны для процессов секвенирования 16S.
Стратегическое партнёрство: исследовательское сотрудничество Zymo
Эффективность iconPCR подтверждается стратегическим партнерством с компанией Zymo Research, всемирно признанным лидером в области молекулярных инструментов для наук о жизни. Это сотрудничество объединяет стандартизированные рабочие процессы ZymoBIOMICS от Zymo Research с технологией прецизионной ПЦР от n6 для решения распространенных проблем, связанных с подготовкой библиотек и амплификацией, для получения более надежных данных о секвенировании микробиома.
Это партнёрство демонстрирует, как сочетание опыта Zymo Research в области выделения ДНК и подготовки полноразмерных библиотек 16S рРНК с технологией AutoNorm от iconPCR позволяет создать принципиально новый подход, который снижает количество химер и улучшает нормализацию считывания по сравнению с ПЦР с фиксированным циклом. Это подтверждение от лидера отрасли с более чем 30-летним опытом ещё раз подчёркивает роль iconPCR как важнейшего инструмента для исследований микробиома следующего поколения.
Для исследователей, желающих узнать больше об этой эффективной комбинации, компании Zymo Research и n6 совместно проводят предстоящий вебинар под названием «Развитие метагеномики 16S рРНК с использованием длинных прочтений: инновации в рабочих процессах для получения надежных результатов», который состоится 24 июля 2025 года. На этом образовательном мероприятии будут продемонстрированы передовые методы интеграции этих проверенных технологий для повышения эффективности рабочих процессов и воспроизводимости результатов секвенирования.
Платформа для будущих исследований микробиома
По мере того как технология NGS становится все более доступной, а количество образцов исчисляется тысячами, растет потребность в надежных, автоматизированных и не подверженных предвзятости методах подготовки библиотек. Уникальный подход iconPCR, который уже проверен ведущими центрами геномики и признан совместимым с PacBio, делает его важнейшим инструментом для исследований микробиома и метагеномики в новую эпоху.
Ситуация на местах ясна: превратив ПЦР из бесполезного метода в высокоточный инструмент, компания iconPCR даёт исследователям возможность видеть глубже, открывать больше и ускорять темпы изучения микроорганизмов.
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся