第三代基因组测序仪问世 实现单分子速读

2011-2-10 09:03 来源: 科技日报
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  据《自然》杂志网站2月8日报道,在上周末于美国佛罗里达州马可岛召开的“基因组生物学与技术进展大会”上,来自加利福尼亚门洛帕克市的太平洋生物科技公司介绍了其研制的第三代基因组测序仪,该测序仪实现了一次标记一个分子式的单分子速读。

  研究人员指出,第三代测序仪的关键优势是能够对单个DNA(脱氧核糖核酸)分子进行测序,而目前市场上的主流测序仪只能对分子群体进行平均测序。单分子测序能对DNA中罕见的序列变异进行分析,也不需要在测序之前对DNA样本进行放大,因为放大过程可能引发错误,导致对某个DNA序列检测失败。其工作原理是用一种聚合酶将DNA的复制限制在一个微小的间隙中,给各种碱基加上荧光示踪标记,当碱基合成DNA链时,这些荧光标记就会发出不同颜色的闪光,根据闪光颜色就可识别出不同的碱基。

  用户使用报告表明,新仪器读出碱基对的平均长度是1500对,这是代表该领域目前技术发展水平的伊鲁米那公司(Illumina)所生产测序仪的10倍。阅读长度越长,将DNA序列片段拼接成完整基因组序列就越容易。去年12月,公司首席科学官埃里克・斯凯德和研究小组用这些新仪器来追踪海地霍乱的起源。他们对5个S型霍乱菌种进行了基因组测序,不到一个小时就完成了全部测序任务,而用伊鲁米那的150碱基测序仪则需要一个星期。太平洋生物科技公司曾在2008年提出,到2013年将实现15分钟内完成对一个人的全基因组测序,而当时这项工作需要一个月。

  得克萨斯州休斯顿贝勒医学院测序技术专家迈克尔・麦茨科表示,单分子测序仪代表了DNA测序的未来,但目前这项技术的最大障碍是失误率高。现有其他测序仪准确率能达到99%以上,而根据使用报告,太平洋生物科技公司的仪器准确率约为85%。但斯凯德认为,这一缺点能通过重复测序来克服。

  研究人员称,该仪器有望于今年第二季度进入市场,每台成本70万美元,将比伊鲁米那公司的最新测序仪低12.5万美元,虽然短期内不大可能会对市场造成冲击,但它能检测DNA的某些化学改变,因而在如表观遗传学等目前传统测序仪难起作用的领域将大显身手。