The importance of structural variation in human disease and the difficulty of detecting structural variants larger than 50 base pairs has led to the development of several long-read sequencing technologies and optical mapping platforms. Frequently, multiple technologies and ad hoc methods are required to obtain a consensus regarding the location, size and nature of a structural variant, with no approach able to reliably bridge the gap of variant sizes between the domain of short-read approaches and the largest rearrangements observed with optical mapping. To address this unmet need, we have developed a new software package, SV-Verify™ , which utilizes data collected with the Nabsys High Definition Mapping (HD-Mapping™ ) system, to perform hypothesis-based verification of putative deletions. We demonstrate that whole genome maps, constructed from electronic detection of tagged DNA, hundreds of kilobases in length, can be used effectively to facilitate calling of structural variants ranging in size from 300 base pairs to hundreds of kilobase pairs. SV-Verify implements hypothesis-based verification of putative structural variants using a set of support vector machines and is capable of concurrently testing several thousand independent hypotheses. We describe support vector machine training, utilizing a well-characterized human genome, and application of the resulting classifiers to another human genome, demonstrating high sensitivity and specificity for deletions ≥300 base pairs.

With the advent of routine short-read genome sequencing has come a growing recognition of the importance of long-range, structural information in applications ranging from sequence assembly to the detection of structural variation. Here we describe the Nabsys solid-state detector capable of detecting tags on single molecules of DNA 100s of kilobases in length as they translocate through the detector at a velocity greater than 1 megabase pair per second. Sequence-specific tags are detected with a high signal-to-noise ratio. The physical distance between tags is determined after accounting for viscous drag-induced intramolecular velocity fluctuations. The accurate measurement of the physical distance between tags on each molecule and the ability of the detector to resolve distances between tags of less than 300 base-pairs enables the construction of high-density genome maps.