单分子DNA测序仪

之前就看到DNA测序技术改进的文章，在science&nature上的报道，后来没有关注就不记得了。直到看到Helicos公司在youtube上的视频后，对这项技术有了认识。相关的一些报道，对单分子DNA测序的再研发进行了报道，从最初的读5个碱基改进读25bp。从事生物科学天才的冒险家对技术不止的追求和商业应用的完美结合必将测序技术载入一个新的时代。

图示测序步骤：（图片太大，点击在新窗口看大图）



还有一个疑惑的问题，就是如何将25-30bp的片段拼接起来。在Helicos网站上介绍开发了一种称为“ dynamic programming alignment tools”的软件优化单分子DNA测序的结果。为了提高对测序结果拼接的灵活性，该软件采用三种算法：Needleman-Wunsch，Smith-Waterman和A “hybrid” type combining features of global and local alignment schemes。

与现在ABI3730比较，测序公司30-50元/反应收费，一般要3-5天收到测序结果。在技术层面上划时代的进步，其商业应用的前景也十分看好。但一台仪器135万US dollar非常昂贵。

Science上的全文链接：
http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/320/5872/106?ijkey=2qQYHiFdcAKLU&keytype=ref&siteid=sci

Helicos High Speed Gene Sequencing的视频：



科学网的报道：

美国Helicos BioSciences公司研究人员近日称，他们开发出了一种新型的测序设备——单分子DNA测序仪（single-molecule DNA sequencers）。该仪器能够“阅读”单分子DNA的单个碱基。相关研究文章发表在4月4日的《科学》（Science）上。

传统上，在测序之前，要先对DNA链进行扩增。这一过程往往会引入错误，并且对某些DNA片断来说无法很好地实现，从而使得对整个基因组进行测序变得尤为困难。

Helicos BioSciences公司以病毒M13为实验对象，首先将它的基因组截成小的片断，用一种酶将短小DNA标签附于每个片断的末端，在适当的位置锚定 DNA片断。之后加入DNA复制酶和带有荧光标签的碱基或碱基对。当荧光DNA形成链时，就用相机拍下每个新加上的碱基对。

这一新方法称为“合成测序”，原则上与其它一些方法相同。不同之处在于，其它一些方法需要同时测序数千个相同的基因组片断以使信号足够“明亮”，新方法能够侦测到单个碱基的荧光。

新方法避开了繁琐的扩增过程，将能大大降低测序的时间和成本。Helicos BioSciences公司估计，新仪器能够用8周的时间测序一个人的基因组，代价是7万2000美元，而仪器本身则价值135万美元。

美国能源部联合基因组研究所主任Edward Rubin说：“这太酷了！最终，单分子测序将成为通行的方法。”

新的发现无疑又朝着1000美元/人的宏伟基因组测序计划迈近了坚实的一步。论文第一作者Timothy Harris认为，这一目标将会在5年以内实现。（科学网 梅进/编译）

（《科学》（Science），Vol. 320. no. 5872, pp. 106 – 109，Timothy D. Harris，Zheng Xie）