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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(fā)出了一種能檢測DNA發(fā)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(jiān)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(fā)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(fā)展的可能又有哪些呢?

 

同時進行監(jiān)測的磁珠數(shù)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(huán)。而實際上發(fā)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(yè)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(jù),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(jiān)控測序。這些前景都很誘人,因為它不需要重復循環(huán)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(fā)展磁鑷測序方法。