1分子リアルタイムシーケンシング
2012年8月、この技術を利用し、SNPコーリング用のSMRTシーケンスを評価した研究がBroad Instituteから報告された。
また、ポリメラーゼの挙動を調べることで、その塩基がメチル化されているかどうかを推定することができる。科学者たちは、メチル化やその他の塩基修飾を検出するための単一分子リアルタイムシーケンシングの使用を実証した。2012年、SMRTシーケンスを使用して、6つの細菌の完全なメチロームを決定した論文が報告された。また2012年11月には、大腸菌の発生株のゲノムワイドなメチル化に関する報告が発表された。
長いリードにより、5 'および3'末端を含む完全な遺伝子アイソフォームのシーケンスが可能になった。このタイプのシーケンシング手法は、アイソフォームやスプライスバリアントを調べる際に有用である。
SMRTシーケンスの応用例の一つとして、生殖腺遺伝学の研究において、親性腺モザイク症が疑われる家族を調査した研究が報告されている。長いリードにより、患者のハプロタイプの調べることが可能になり、突然変異の親の起源を探索することができる。また、深くシーケンシングを行うことで、精子細胞の対立遺伝子頻度を決定し、将来影響を受ける子孫の再発リスクを推定できることが報告されている。
この技術においてDNAシーケンスは、多数のZMWを含むチップ上で行われる。各ZMWの内部では、1本鎖DNAをテンプレートとして取り込む活性を持つDNAポリメラーゼが、1分子ずつ底部に固定化されている、そして、そこから光が透過して1分子レベルでDNAポリメラーゼの活性をモニタリングできるような、可視化チャンバーが作成されている。DNAポリメラーゼによって取り込まれたリン酸化ヌクレオチドからのシグナルは、DNA合成の進行中に検出されるため、シーケンス中のリアルタイムで塩基配列を決定することができる。
一分子リアルタイム(SMRT)シーケンシングは、幅広いゲノミクス研究に適用できる。例えばde novoゲノムシーケンスにおいて、SMRTシーケンスからのリード長は、サンガーシーケンスによる手法と同等かそれ以上の性能を発揮する。より長いリード長を得られることで、de novoゲノムシーケンスとゲノムアセンブリが容易になる。また、SMRTシーケンスとショートリードシーケンスの両方を併用したハイブリッドアセンブリにより、de novoゲノムアセンブリを行うことも行われている。2012年に、細菌ゲノムのコンプリートゲノムを決定した査読済み論文が複数出版された。長いSMRTシーケンスリードを使用したゲノムアセンブリのパイプラインも発表されており、Celera Assemblerの更新版を報告した論文が含まれる。2013年には、細菌や古細菌のゲノムの大部分を完全にアセンブリしてコンプリートゲノムを決定するためにロングリードシーケンスが利用できると考えられるようになった。
SMRTシーケンスでは、環状にDNAテンプレートを作成するが、新しく合成されたDNA鎖をテンプレートから分離する鎖置換酵素を利用することで、一度のランで同じDNA分子を複数回リシーケンスすることができる。