新一代超高通量基因組測序系統(tǒng) GS FLX開創(chuàng)科研無限新可能

 

    GS FLX為快速鑒定新的疾病病源提供了高效精準(zhǔn)的檢測工具。2008年三位澳大利亞病人接受了肝臟移植手術(shù)，捐獻(xiàn)者為五十七歲男子，死于腦溢血。但是手術(shù)四至五周后，三名受捐者因患類似疾病而陸續(xù)死亡。哥倫比亞大學(xué)研究人員預(yù)計有未知病毒在肝臟移植時沒能通過常規(guī)方法檢測到，于是使用GS FLX對所有cDNA進(jìn)行測序。測得的十萬余序列結(jié)果顯示，其中十四個序列確實(shí)與淋巴細(xì)胞性脈絡(luò)叢腦膜炎病毒相似，通過PCR方法也驗(yàn)證了此病毒亦出現(xiàn)在受捐者器官內(nèi)。

 

    受此研究啟發(fā)，腫瘤研究人員利用454測序驗(yàn)證病毒與腫瘤的發(fā)作是否有直接作用關(guān)系。通過檢測皮膚瘤cDNA，發(fā)現(xiàn)多處腫瘤的T antigen與人體 receptor tyrosine phosphatase

形成融合蛋白。于是研究人員設(shè)想病毒可能通過此結(jié)合方式抑制相關(guān)蛋白，進(jìn)而可能導(dǎo)致腫瘤的發(fā)育。通過檢測更多不同的腫瘤細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)不同的腫瘤細(xì)胞均有同樣的融合蛋白，從而驗(yàn)證了病毒會導(dǎo)致腫瘤的發(fā)育，病毒產(chǎn)生抗藥性機(jī)制跟腫瘤相似，均是通過突變的方法。

 

    啟動子區(qū)域CpG島的低甲基化和高度甲基化是許多基因進(jìn)行活性調(diào)節(jié)的重要機(jī)制之一。通過亞硫酸鹽處理，GS FLX可以對指定的目的基因組序列內(nèi)每個CpG島甲基化狀態(tài)進(jìn)行檢測，并對每一個甲基化進(jìn)行定量分析。如對結(jié)直腸癌的樣本和它們臨近的正常組織進(jìn)行分析，用亞硫酸鹽對樣本啟動子進(jìn)行處理，如無C到T的轉(zhuǎn)化意味該位點(diǎn)沒有甲基化，反之則該位點(diǎn)發(fā)生了甲基化。每個腫瘤可繪一圖譜，通過圖譜間的比較，可發(fā)現(xiàn)有些基因在不同的腫瘤有不同的profile，進(jìn)而啟發(fā)新的科研預(yù)測。

 

    較之短讀長技術(shù)，長讀長技術(shù)可發(fā)現(xiàn)更多的基因注釋，更準(zhǔn)確的預(yù)測假基因，并獲得可靠的等位特異表達(dá)譜，可以更靈敏的檢測基因表達(dá)的高低，更好的拼接基因模型。有些Sanger很難測到的表達(dá)量非常低的基因序列，454都可檢測到。

 

隨著高通量測序技術(shù)的不斷發(fā)展，使用常規(guī)PCR方法進(jìn)行大量重測序樣品準(zhǔn)備費(fèi)用高、耗時長。針對此問題，羅氏NimbleGen(www.nimblegen.com)成功開發(fā)了目標(biāo)序列捕獲芯片（Sequence Capture Array）技術(shù)，可在一張芯片上富集長達(dá) 5Mb的任意目標(biāo)基因組區(qū)域，如外顯子、疾病相關(guān)區(qū)域、啟動子、增強(qiáng)子等。相對PCR方法，此技術(shù)可大大降低樣品準(zhǔn)備的時間及費(fèi)用。今年底，NimbleGen將推出2.1M芯片，可同時富集30Mb的目標(biāo)序列。NimbleGen序列捕獲技術(shù)與GS FLX高通量測序儀的完美結(jié)合致力于以最低的價格、最好的性能實(shí)現(xiàn)特定應(yīng)用領(lǐng)域的研究，帶給生物醫(yī)學(xué)研究飛躍性突破。