The human immune system relies on highly complex and diverse transcripts and the proteins they encode. These include transcripts encoding human leukocyte antigen (HLA) receptors as well as B cell and T cell receptors (BCR and TCR). Determining which alleles an individual possesses for each HLA gene (high-resolution HLA typing) is essential to establish donor-recipient compatibility in organ and bone marrow transplantations. In turn, the repertoires of millions of unique BCR and TCR transcripts in each individual carry a vast amount of health-relevant information. Both short-read RNA-seq-based HLA typing and BCR/TCR repertoire sequencing (AIRR-seq) currently rely on our incomplete knowledge of the genetic diversity at HLA and BCR/TCR loci. Here, we generated over 10,000,000 full-length cDNA sequences at a median accuracy of 97.9% using our nanopore sequencing-based Rolling Circle Amplification to Concatemeric Consensus (R2C2) protocol. We used this data set to (1) show that deep and accurate full-length cDNA sequencing can be used to provide isoform-level transcriptome analysis for more than 9000 loci, (2) generate accurate sequences of HLA alleles, and (3) extract detailed AIRR data for the analysis of the adaptive immune system. The HLA and AIRR analysis approaches we introduce here are untargeted and therefore do not require prior knowledge of the composition or genetic diversity of HLA and BCR/TCR loci.

中文翻译：

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使用准确的全长 cDNA 测序对人类免疫细胞转录组进行完整表征。

人类免疫系统依赖于高度复杂和多样化的转录本及其编码的蛋白质。这些包括编码人类白细胞抗原 (HLA) 受体以及 B 细胞和 T 细胞受体（BCR 和 TCR）的转录物。确定个体对每个 HLA 基因拥有哪些等位基因（高分辨率 HLA 分型）对于在器官和骨髓移植中建立供体-受体相容性至关重要。反过来，每个人中数百万个独特的 BCR 和 TCR 转录本都携带着大量与健康相关的信息。基于短读长 RNA-seq 的 HLA 分型和 BCR/TCR 库测序（AIRR-seq）目前都依赖于我们对 HLA 和 BCR/TCR 基因座的遗传多样性的不完整知识。在这里，我们以 97 的中位准确度生成了超过 10,000,000 个全长 cDNA 序列。9% 使用我们基于纳米孔测序的 Rolling Circle Amplification to Concatemeric Consensus (R2C2) 协议。我们使用此数据集 (1) 表明深度和准确的全长 cDNA 测序可用于为 9000 多个基因座提供同种型水平的转录组分析，(2) 生成 HLA 等位基因的准确序列，以及 (3) 提取用于分析适应性免疫系统的详细 AIRR 数据。我们在此介绍的 HLA 和 AIRR 分析方法是无针对性的，因此不需要 HLA 和 BCR/TCR 基因座的组成或遗传多样性的先验知识。(2) 生成准确的 HLA 等位基因序列，以及 (3) 提取详细的 AIRR 数据用于分析适应性免疫系统。我们在此介绍的 HLA 和 AIRR 分析方法是无针对性的，因此不需要 HLA 和 BCR/TCR 基因座的组成或遗传多样性的先验知识。(2) 生成准确的 HLA 等位基因序列，以及 (3) 提取详细的 AIRR 数据用于分析适应性免疫系统。我们在此介绍的 HLA 和 AIRR 分析方法是无针对性的，因此不需要 HLA 和 BCR/TCR 基因座的组成或遗传多样性的先验知识。