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Nature Methods:納米孔測序儀潛力無限

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-09-26瀏覽次數:1619

來自Oxford Nanopore的MinION是第一個商業納米孔測序儀。雖然它帶來了無限的希望,但也存在高錯誤率的問題。英國伯明翰大學的Nicholas J. Loman和愛丁堡大學的Mick Watson在最新一期的《Nature Methods》中寫道,新開發的工具改進了納米孔測序。

MinION測序的原理是當單鏈DNA通過500個微小的蛋白質孔時,儀器測量電流的變化。它與眾不同之處在于其體積小(比智能手機小),即插即用。 2012年,MinION在AGBT年會上亮相,引起了轟動。然而,直到2年后,第一批用戶才獲得該儀器。其績效報告也可提供。

本期《Nature Methods》還包括加州大學圣克魯茲分校的Miten Jain等人的文章。他們第一次全面評估和優化了MinION數據。他們發現,由于測序試劑的更新,測序準確度在過去六個月中有了顯著改善,現已達到85%。本文的共同作者Mark Akeson是納米孔測序的先驅之一,使用酶來控制DNA通過納米孔的速率。然而,Akeson只是Minion早期試驗計劃的參與者之一。

研究人員評估了納米孔讀數形成準確共有序列以檢測變異的能力,這是所有測序技術的第一步。結果令人滿意,他們發現當對高覆蓋率的噬菌體基因組進行測序時,檢測單核苷酸多態性的準確率為99%。研究人員認為,MinION可為微生物突變檢測和診斷提供足夠的高質量數據。

盡管納米孔測序儀中的系統誤差可能意味著難以在某些區域獲得準確的序列,但Loman和Watson仍然對該平臺持樂觀態度。有幾個原因。

首先,測序界的許多研究人員都希望納米孔數據像PacBio的數據一樣發展。 PacBio一開始也有很高的錯誤率,但它通過持續改進和更好的生物信息學工具實現了高準確度,現在常規應用于基因組組裝。長讀取補充了短讀取平臺并解決了后者無法解決的一些挑戰。 Jain等人。使用MinION生成一個42kb的讀數,確定X染色體上以前無法解析的重復次數。

其次,MinION符合更小,更便宜的測序儀的趨勢,可以進入更多的研究實驗室和臨床環境。這意味著實時病原體檢測,醫院床邊排序和實時環境監測將很快成為現實。當然,要實現真正的便攜式測序需要克服一些挑戰,例如樣品制備,試劑冷凍等。

作者認為,研究領域的下一個挑戰是從頭組裝,這意味著MinION可能成為PacBio的強大競爭者,特別是在微生物基因組中。納米孔技術直接對單鏈進行測序,表明其具有檢測堿基修飾的潛力,例如甲基化DNA。此外,預計可實現直接RNA測序和蛋白質測序。簡而言之,未來是無止境的。

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