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新技術突破單分子測序限制

日期:2012-04-23 08:57:48

與以往將熒光標記核苷酸加入到DNA分子,進行直接檢測觀察不同,來自巴黎第七大學的丁方圓(Fangyuan Ding,音譯)等人研發出了一種能檢測DNA發夾分子長度變化的新技術。相關成果公布在Nature Methods雜志上。

 

上篇:  Nature Methods:磁測序

 

一個概念上不同的方法就是納米孔測序,這種方法是讓單鏈DNA通過某種膜上的小孔,利用孔中變化的電流來讀取堿基序列信息。近期在基因組生物與技術大會(Genome Biology and Technology meeting)上,來自Oxford Nanopore的技術總監Clive Brown報道了他們完成的兩個病毒基因組序列,這些序列具有單復合堿基讀長(single multikilobase reads)的特點。

 

然而盡管如此,納米孔測序技術仍然未得到證明,除非這些結果能夠發表,未來會告訴我們這一技術能走多遠。

 

那么最終限制磁測序技術發展的可能又有哪些呢?

 

同時進行監測的磁珠數目決定了密度可能與目前擴增最好的測序儀相同(比如HiSeq 2000每平方毫米約75萬次),這受限于磁珠的大小,連接DNA模板的長度,以及光學分辨率限制。

 

成像速度受限于磁珠的機械運動,而這又由拉動力決定。有可能速度能達到每秒至少十微米(等同于游動細菌的速度),也就是說一秒鐘能完成十個開閉循環。而實際上發夾結構熔合和退火動力學并不大可能受到限制,因此成像速度也許可以比每秒一張圖像更快。這似乎能滿足目前商業化“新一代”測序儀的要求,大大延長讀長。但是納米孔測序一旦成功,將難以匹敵——因為這種技術讀長能達到100kb,比目前最好的儀器通量更大。

 

然而即使這項成果提出了令人信服的證據,但這離實際操作,完全測序方法還遠。相反這一技術更多的也許是提出了許多可能性,比如精確定位將有助于提升單核苷酸差異檢測。這也開啟了合成測序的可能性。

 

另外一方面,這種技術也有可能利用快速操控磁場,進行實時監控測序。這些前景都很誘人,因為它不需要重復循環的試劑,從而簡化了儀器設計。

 

毫無疑問,未來將會有更多研究人員探索這些,并進一步發展磁鑷測序方法。

 

 


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