与单核苷酸变异（SNV）相比，结构变异 （SV）占变异碱基的数量要多得多，它是一类重要的遗传变异，涉及一系列广泛的遗传疾病。为了解决短读长测序技术在准确和经济有效地表征结构变异（SV）方面的局限性，乌得勒支大学医学中心的 Wigard Kloosterman 博士领导一支国际研究团队，评估了纳米孔技术所提供的长读长测序的性能
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。该研究团队利用 MinION 和短读长测序技术对两个 DNA 样本进行了全基因组测序。这些样本来自于因复杂的染色体碎裂而患有先天性疾病的个体，其特征是几十个局部聚集的基因组重排影响了一个细胞中的一条或几条染色体。
在一个样本中，16x深度的纳米孔测序可以检测到所有先前验证过的染色体碎裂的断点连接点。对于第二个样本，测序深度为11x，纳米孔数据能够检测出29个先前验证的断点中的24个；然而，进一步的研究显示， 在5个未检测到的断点中，有2个代表了连接片段的复杂组合，这些组合被错误地分配到了长插入片段环化双端测序（mate pair）验证数据集——这进一步突显了长读长测序的优势（图1）。
其余断点连接点的检测受到了覆盖深度不够的阻碍。总的来说，在第二个样本中，深度达11x的纳米孔测序能够检测出31个断点连接点中的29个（91%）， 这与使用短读长测序达30x的覆盖度时能检测到22个（69%）相比更有优势。此外，四个经过验证的断点连接点仅在使用纳米孔测序时检测到，在长环化双端测序（long-mate pair）或短读长数据集中均未发现。通过对他们的数据进行二次采样，研究团队成功确定使用纳米孔测序检测所有断点连接点时所需的最低覆盖深度为14x。
Figure 1: 相对于其他测序方法，纳米孔测序能更准确地检测到更多的染色体碎裂断点。a)复杂的染色体碎裂样本中所有断点连接点的 Circos图。b)基因型断点连接点不同测序方法之比较。分别使用 Delly 和 NanoSV 工具在短读长和纳米孔数据中检测结构变异（SV）。本图改编自 Cretu Stancu 等人。
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对所有染色体碎裂断点的定相（phasing） 显示出父系起源。
长纳米孔测序的一个重要优势是定相 （phasing）功能。以前人们曾假设种系染色体碎裂起源于父系染色体，然而，这一假设仅仅是基于少数断点连接点序列或缺失。使用纳米孔测序，研究团队成功对检测到的所有染色体碎裂断点进行了定相（phasing），鉴定了它们的父系起源，从而为早期的假设提供了进一步的证据。
在这项研究过程中还评估了一些长读长结构bian异（SV）识别工具的性能，研究团队证明，他们内部开发的工具 NanoSV 在一系列实验参数上表现优异。该团队在总结他们的研究时表示，他们的工作：“证明了长读长、便携式测序技术在人类基因组学研究和临床应用中的潜力”。*
* Nanopore 设备目前仅供研究使用。
本研究案例来源于人类遗传学白皮书。
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References
1. Cretu Stancu, M. et al. Mapping and phasing of structural variation in patient genomes using nanopore sequencing. Nat Commun. 8(1):1326 (2017).
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