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2015年下一代测序新亮点:小鲜肉与帅大叔

导读: 从2005年454公司首推新一代测序仪以来,转眼已是十年光阴。在这十年间,许多新平台问世,有的昙花一现,有的则从小鲜肉变成了帅大叔。

  从2005年454公司首推新一代测序仪以来,转眼已是十年光阴。在这十年间,许多新平台问世,有的昙花一现,有的则从小鲜肉变成了帅大叔。当然,这是一个小鲜肉辈出的时代。新的平台仍在不断上市,带来进步,带来希望。

  10X Genomics

  在2月份举行的基因组生物学技术进展大会(AGBT)上,10X Genomics公司推出了GemCode™ 测序平台。这家公司于2012年创立,总部位于美国加利福尼亚州普莱森顿。它的几位创始人之前曾创办了数字PCR公司QuantaLife或担任高管,之后的故事也许大家听说过。Bio-Rad收购了这家公司,并推出了QX100微滴式数字PCR平台。

  近年来,基因组测序的确变得更快速、更廉价,然而如今的基因组仍然有不少缺口。这部分原因在于技术层面。当今的技术将生物学样品打断成微小片段,通过测序仪读取,随后利用计算机将其组装成完整的基因组。这种拼图的方式难度颇大。短读取技术不擅长单体型分析(判断变异是来自父亲还是母亲),或检出结构变异(大片段的DNA改变)。10X Genomics的想法,正是改变测序的定义。

  GemCode平台由仪器、试剂盒和信息学软件组成。用户将DNA样品加入GemCode芯片,同时加入凝胶珠和分液油。在仪器的微流体系统内,分液油将长的DNA分子(达100 kb)分到不同的宝石。每个宝石中的DNA随后被片段化成短读取的文库,用于Illumina测序,而每个片段上带有一个14个碱基的分子条形码,代表它来源的宝石。

  之后,GemCode软件做了一些Illumina测序仪无法做到的事情:将之前分开的短读取连接起来,产生一种新的数据类型:连接读取(linked reads)。由于每个片段都带条形码,了解它们原先所在的分子就不是什么难事。这种分液模式也使得GemCode能处理微量的DNA样品,据称是1 ng。

  通过这种方式,研究人员利用GemCode平台和原先的Illumina测序仪,就能获得长片段的信息,而不需要去购买一台全新的测序仪。据10X Genomics介绍,GemCode平台的售价约为75,000美元,而耗材成本大约是每个样品500美元。

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