萬元全基因組測序在望全新分析平臺登場

今年早期，ABI公司應用SOLiD 3系統領先的寡核苷酸連接和檢測技術對人類基因組進行了測序，費用低于6萬美元。這臺新儀器的技術改進使更高的樣品和數據通量成為可能，從而有望進一步降低基因組測序的費用。例如，更廉價的基因組數據有望加速疾病關聯和生物標志物的發現，從而改善診斷和疾病處理，支持與個人最佳治療方法相匹配的臨床試驗，并幫助普羅大眾更好地了解他們的個體基因組成。

波士頓兒童醫院F. M. Kirby神經生物學中心主管Michael E. Greenberg博士實驗室的博士后研究員-Jesse M. Gray博士曾使用過SOLiD小分子RNA表達試劑盒以及多重技術來探究與神經細胞激活相對應的基因表達變化。他相信SOLiD技術的內在可擴展性和靈敏度是許多測序相關和標簽計算應用的優越之處。

Gray博士表示：“1萬美元基因組代表了測序計劃中每個堿基費用的又一個顯著降低。測序費用的降低將使我們在研究中能收集更多的實驗時間點，進行更多的實驗。這種費用的顯著降低還能使所有類型的測序實驗通量增高，而不僅僅是人類基因組。”

降低測序應用的費用

SOLiD 3系統具有許多特性能幫助研究人員大大減低測序項目的費用，并提高其在各種應用中的產出，如系統結構的升級、精簡的實驗流程和多重能力。總而言之，這些費用降低和生產力特性共同作用，有望顯著降低獲得充分覆蓋人類和其他物種基因組的測序所需的時間和資源。

系統結構支持行業最高通量的測序平臺

SOLiD 3系統開放玻片式的結構使用包含DNA樣品的微珠來輸入基因組信息。這些微珠添加到玻片上，并由系統進行分析。這個新平臺支持每塊玻片上高密度的微珠富集，每次運行能產生高達20GB可定位的測序數據。開放式玻片形式、微珠富集、以及軟件算法的結合，能使平臺升級到更高的通量，而無需對基礎技術做重大改變。平臺的內在可擴展性，每次運行能測序更高密度的DNA樣品，使得單次運行就能獲得人類全基因組的約7倍覆蓋度的數據。系統結構的改進加上全新強大的計算集群、更簡單的玻片上樣、優化的試劑、讀長提高至50bp以上，造就這個了測序成本更低和應用于定向重測序的平臺。

精簡的實驗流程縮短了結果所需時間

測序應用中實驗流程的簡化和改進縮短了從樣品中獲得數據所需的時間，節省了勞動力并降低了試劑費用。SOLiD 3系統包括“無人式”自動化，能實現長達7天的無人值班運行。這減少了技術員與平臺互動的需要，提高了實驗室的生產效率。系統的多重能力對重測序、小分子RNA表達和全轉錄本分析相當有利，由于研究人員可以合并多個核酸片斷文庫從而減少乳滴PCR(emulsion PCR，emPCR)反應的數量，因而有望顯著降低研究人員制備SOLiD 3系統適用樣品所需的勞動力和試劑費用。這些合并的樣品隨后可以在單個反應中測序。SOLiD 3系統的高樣品和序列通量讓研究人員能在不同的玻片配置中采用每一個合并的標記好的樣品組，使得單次測序反應就能對多達256個樣品進行測序。另外，預填充和預混合的試劑管減少了制備樣品所需的步驟。總而言之，這些技術改進使研究人員能更快地將樣品轉變成可定位的序列數據，與該平臺的早期版本相比，運行時間可降低達42%。

綜合的軟件包簡化了數據分析

系統軟件的優化和數據分析軟件工具的開發有望精簡大量樣品的多基因組區域分析，并簡化了生物學變異的探索研究。這些軟件改進包括email通知、自動離線分析、遠程監控和新應用特定的分析工具將幫助研究人員更好地管理與基因組分析研究相關的數據。

運用系統生物學方法來研究生物體的平臺

憑借無可比擬的靈敏度，SOLiD 3系統能讓研究人員采用系統生物學的方法來研究簡單和復雜的生物體。系統生物學是將生物體作為一個基因、蛋白和生化反應的整合且相互作用網絡來研究生物體的學科。在單個平臺上，研究人員應用整體、中性假說的方法來縱覽基因組、轉錄組、表觀基因組、DNA的化學修飾集合的全貌。通過利用SOLiD 3系統進行這種系統生物學方法的研究，研究人員將可以檢測單個細胞中最常見和新的信使RNA(mRNA)，而不會出現像現有基于探針的微陣列技術那種對已知mRNA分子的偏向性。這個新平臺每次運行能檢測4億多個序列標簽，讓研究人員在一次運行中就可以能縱覽約4倍小鼠或人的轉錄本，同時保持檢測每個細胞中單拷貝分子的靈敏度。

Gray博士表示：“在這個意義上，SOLiD 3和萬元基因組將有助于科學家應用該平臺以充分發揮基于測序的RNA表達分析比微陣列研究更加靈敏的先天優勢。更令人振奮的是SOLiD 3系統的閱讀片段更長，這將使得在RNA表達分析實驗中可以檢測出新的剪接形式。”

加利福尼亞大學Santa Barbara分校神經科學研究所的聯合主管Kenneth S. Kosik醫學博士正在研究microRNA表達如何調節細胞分化。Kosik博士相信SOLiD 3系統將有助于他采用中性假說的方法來研究非編碼RNA如何調節大腦功能，大腦腫瘤形成以及可能的神經退化。

Kosik博士表示：“在我們的研究中，快速而可靠地檢測包括非編碼RNA在內的已知和新的RNA是非常重要的，這樣我們才能更深入地了解它們在神經可塑性和神經退化損傷中所行駛的功能。像SOLiD 3系統這樣的技術可以無偏向性的方式高靈敏度地檢測新或稀有轉錄本，為高樣品通量提供可擴展性。這個方法將大大促進我們對于非編碼RNA在調節基因表達和最終的腦功能中作用的了解。”

擴展支持多種基因組分析應用

研究人員已經將SOLiD技術應用到多種分析中，包括轉錄本分析、染色質免疫沉淀、微生物測序等等。新的SOLiD 3系統的改進，包括閱讀片段更長、新整合一個成像緩沖來提高信噪比，將使研究人員能利用該平臺對微生物基因組進行從頭測序，對候選基因進行重測序，沉默基因的甲基化圖譜分析以及生物樣品的數碼染色體核型分析等等。該系統極佳的精確性，在雙堿基編碼時高于99.94%，可為從事遺傳變異研究的人員提供相比其他測序平臺來說最高的數據質量。利用該系統進行遺傳變異研究能使研究人員檢測到新的單堿基變化，即SNP，相比其他競爭測序平臺而言所需的覆蓋度更低，而假陽性的結果更少。

應用生物系統公司自1986年推出了市場上第一臺DNA自動測序儀以來，不斷開發DNA測序平臺。這標志著該公司啟動一個進行中的承諾----不斷開發DNA測序試劑、系統和分析工具以滿足科學界對于更高通量、更成熟完善的DNA測序方案的日益增長的需求。今天，超過14000臺ABI的遺傳分析儀正活躍在研究和管理領域中發揮作用，輔助完成了450多個完整基因組的測序。

應用生物系統公司的總裁兼首席運營官Mark Stevenson表示：“在過去不到20年的時間內，應用生物系統公司的測序技術已經經歷了三代的演變，從膠平板到毛細管電泳到新一代的測序，如今正提供的平臺，有望最終加速個性化藥物的實現。有了我們新的SOLiD 3系統，科學家們就能在幾星期的時間內獲得比人類基因組計劃10年間更多的遺傳信息。”

關于SOLiD 3系統

SOLiD 3系統是生命科學領域從樣品到結果最全面的解決方案。這個平臺是基于寡核苷酸連接和檢測的測序。與聚合酶測序方法不同，這個平臺利用了ZL的逐步連接技術，能在多種應用中產生最經濟和最準確的可定位的測序數據。SOLiD 3系統能夠在用戶實驗室中每次運行產生20GB可定位的測序數據，在ABI研發實驗室中這個數據更超過25GB。SOLiD 3系統由生命科學領域最全面的服務和支持機構來提供支持，全球專職的專業人員超過2000名，精通業務咨詢和操作步驟開發、儀器優化、數據和應用整合。

SOLiD 3系統可以從現有的平臺進行升級，或作為一個單獨的儀器。如果需要SOLiD 3升級，請聯系當地的服務代理來安裝部件，如新的計算集群、自動化部件和試劑冷卻硬件，及軟件。SOLiD 3系統預計將在2009年初在全球上市。

關于美國應用生物系統公司

美國應用生物系統公司(ABI)是為生命科學研究、工業和商業市場開發和銷售儀器系統、耗材、軟件及服務的全球領先者。在堅信科學的力量能改善人類環境的信念驅動下，該公司推出了DNA、RNA、蛋白和小分子分析的創新技術的商業化方案。各個學科的客戶如學術、臨床研究、制藥研究和生產、法醫DNA分析和農業生物技術的客戶，利用該公司的工具和服務以加速科學探索的進程，改善藥物研發的過程，檢測可能致病的微生物，通過DNA信息識別個人。ABI有著一個綜合的服務和應用領域支持團隊以支持全球范圍的高品質遺傳及蛋白分析解決方案的安裝實施。ABI公司總部設在美國康涅狄格州的Norwalk。在2008年6月12日，Applera公司與Invitrogen公司宣布它們的董事會已經批準了合并協議，根據此項協議，Invitrogen將收購ABI的所有已發行股票。這次合并受慣例成交條件的約束，預計在2008年秋季完成。