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國外第二代測序儀最新進展分析
來源:http://www.rolypigusa.com/   作者:紫外可見分光光度計    更新日期:2014-03-27 10:14:01   

       哈佛大學遺傳學家George Church和454 Life Sciences公司Jonathan Rothberg掀起二代測序NGS的革命以來,已經過去了將近十年。毫不誇張地說,這段時間以來NGS技術已經發生了翻天覆地的變化,在測序通量突飛猛進的同時,測序成本直線下降。

  想當年454 Life Sciences公司測序580-kb的細菌基因組,需要四小時的工作循環。而今年一月份Illumina公司發布的HiSeq X™ Ten測序係統,能夠以千元成本測序完整的人類基因組,最多每天能測序600 billion bp。(詳見:Nature解讀:千元基因組真的來了?)

  如今,二代測序技術給生命科學領域帶來了徹底的改變。而NGS領域本身也在經曆著某種意義上的變革。正因如此,基因組學Archon X獎(Archon Genomics X Prize)不得不於去年八月宣布取消,因為測序成本的直線下降已經使競賽變得毫無意義。

  Church的團隊是該競賽僅有的兩隻報名隊伍之一,他認為參賽者們是否能夠完成競賽任務還很難預料。但無論如何,既然競賽已經啟動,總得讓人家比完吧。

  言歸正傳,二代測序領域的2013年既忙碌又喧囂,在開年之際讓龍門娛樂對這一領域發生的最新進展做個小結吧。

  454 Life Sciences

  去年十月,454 Life Sciences宣布將於2016年中旬逐步淘汰其焦磷酸測序儀器,GS Junior和GS FLX+。據該公司介紹,從擴展性和成本角度看,454平台作為首個商業化的NGS係統已經基本上走到盡頭,很難再對其進行升級和改良。Roche的Beth Button指出,公司正在尋求新的測序合作夥伴。2013年9月,該公司宣布與昔日的競爭對手Pacific Biosesciences合作,擬基於PacBio公司的SMRT技術進行診斷產品的開發。

  Illumina

  今年一月Illumina公司發布了兩個以Solexa測序技術為基礎的新測序平台,HiSeq X Ten和NextSeq™ 500。

  據該公司的新聞稿介紹,定價$250,000的台式NextSeq 500兼具了樣品製備和測序功能。“它按鈕式的操作,可以在許多常見測序應用之間切換。該係統能夠在一天內測序整個人類基因組和多達16個外顯子組。”NextSeq 500運行75個測序循環隻需12小時。

  HiSeqX Ten係統以10台儀器為單位銷售,據稱可以實現千元成本的人類基因組測序。該係統現定價1000萬美元,能夠在三天時間內生成1.8 terabases的數據,相當於每天約600 Gb,比HiSeq 2500強十倍。

  華盛頓大學的Elaine Mardis表示,HiSeqX Ten係統針對的應該是提供人類基因組測序的服務產業,因為很少有研究機構能用到如此高的通量。“要想實現千元成本,就需要正確的樣本量,”她說。當然,高通量還意味著更為複雜的數據分析。

  Mardis的團隊曾作過計算,為了跟上HiSeqX Ten他們可能需要花費八百萬美元在信息學設施上。此外,實現千元成本意味著每年需要測序18,000到20,000個基因組。“我要測序許多腫瘤基因組,”她說。“但數量還遠遠不夠。”

  Life Technologies

  已被Thermo Fisher收購的Life Technologies擁有兩款NGS平台,SOLiD和Ion Torrent。據Thermo 的Andy Felton介紹,公司已經將工作的重心放在後者身上。“絕大多數研發工作已經轉移到Ion上,”他說。

  目前的Ion PGM係統可使用最新的Ion 318芯片,產出多達6 million 400bp的讀取,也就是說四小時運行的產量能達到2 Gb。而新Ion Proton™使用Ion PI™芯片,能夠產出80 million 200 bp的讀取,即每次運行產量達到10 Gb至14 Gb。

  據介紹,今年公司將會推出用於轉錄組測序的新Ion PII芯片,每張這樣的芯片可產出300 million 100bp的讀取,隨著係統改良甚至可能達到200bp。

  此外,Life Technologies公司正在研發一種新的聚合酶,Hi-Q。據Felton 介紹,Hi-Q能“顯著提高精確性”,減少90%的插入/缺失誤差。這種酶將於今年的中旬實現全麵商業化。

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