本文最初发表于10月3日。
GnuBio的该公司信息学副总裁John Healy上周在罗德岛州普罗维登斯举行的NGX会议上说,基于微流体的测序系统将在2012年第二季度广泛推出,读取长度将达到1000个碱基对。
希利还表示,希望之城医院已加入其早期访问客户名单,其中还包括蒙特利尔心脏研究所。在与City of Hope合作的一个试点项目中,该公司正在对包含477对TP53肿瘤抑制基因碱基对的两个外显子进行测序。
Healy说,公司在明年推出该系统时,最初将专注于靶向测序,然后将转向转录组测序和全基因组测序,但拒绝透露这些应用的时间表。
GnuBio计划将其系统定价为5万美元,每个项目的消耗品成本将有所不同。Healy说,例如,用于50个基因靶向测序项目的墨盒,包括所有必要的试剂和分析,将花费客户50至70美元。这样一个项目的周转时间大约是三个小时。
GnuBio的系统是基于哈佛大学联合创始人David Weitz的物理实验室开发的微vwin德赢ac米兰合作流体技术。使用者向系统中注入基因组DNA,装入含有必要试剂的墨盒,然后“点击离开,然后走开”,希利说。
他补充说,该系统是“从头开始”设计的,以满足三个主要标准:“最少的样品准备、低成本和快速周转时间”。
当用户在机器上点击“开始”后,基因组DNA首先被剪切成1千碱基大小的片段。然后一个“picoinjector”——本质上是一个大约人类头发宽度四分之一的移液管——将扩增的DNA注入含有一对PCR引物的微滴中,这些引物代表了要测序的扩增子。
第二次皮注射将富集的DNA转移到测序探针液滴中,用荧光标记的六聚寡核苷酸进行条形码编码,这些六聚寡核苷酸从一个包含所有可能碱基组合(4096)的文库中提取。该公司还设计了一组更长的探针,用于捕获长均聚物延伸段和二核苷酸和三核苷酸重复序列,总共约5000个探针。
该平台有一个光学读数,所有的分析都在机器内完成。测序后,每个扩增子最终都有一个“聚合绑定签名”,用来将其与参考基因进行映射,从而确定其大致位置。然后进行局部重建,以确保每个基地的准确性。
希利说,每次读取都会有一个“阳性探测信号”和四个“阴性探测信号”,因为在正确的序列之外通常会有一个“替代假设”。通过比较负极探针和正极探针,可以识别出正确的序列。
该系统目前的读取长度为612个碱基对,但该公司预计商业版本将达到1000个碱基对的标志。此外,Healy说,公司可以扩大规模,最终实现4000个碱基对的读取长度,通过增加用于构建文库的寡核苷酸数量到16384个,这将通过使用七聚体而不是六聚体来实现。
Healy说,这一步骤将增加库的复杂性,而不会增加检测的复杂性。他说,尽管使用了超过16000个寡核苷酸探针,但并不是所有的探针都需要被读取,因为扩增子可以在不测量整个文库的情况下精确地绘制。
例如,一个扩增子可以运行在四个独立的通道上,有四个独立的寡核苷酸库。希利补充说,每一个都将有自己独特的特征,这些特征可以被下游合并,以重建整个扩增子。
针对临床应用
该系统的测试运行集中在靶向扩增子测序上。到目前为止,该公司已经在其机器上进行了100次试验,重点关注与临床相关的扩增子,包括与心肌病相关的TNNT2基因;肿瘤抑制因子TP53和PTEN;喀斯特致癌基因;pUC19,质粒克隆载体。
错误率平均为0.03%,最低为0.003%,最高为0.6%。希利说,这个系统没有任何系统性的偏见。它可以“轻松测量五到六碱基均聚物”,并且“对GC组成不敏感”。
蒙特利尔心脏研究所已经安装了一个系统,并对临床样本进行了测试,对TNNT2基因扩增子进行了测序。是7/19/2011)。研究小组选择该基因的原因是,在魁北克的一个亚人群中,一种导致更大心肌病风险的变异很常见。
该研究所在7个临床样本上测试了该机器,对两个样本中包含该基因两个外显子的395个碱基对扩增子进行了测序,对另外5个样本中围绕该基因热点的30个碱基对区域进行了测序。
该团队为每个样本生成了超过3000倍的覆盖率,准确率为99.4%,共识准确率为99.96%,并从所有样本中正确调用了100%的变体。总测序时间为7分钟。
Healy表示,该公司正在专门为靶向测序项目设计平台,以最小化周转时间,包括捕获和分析,“我们看到,这将在相当长一段时间内主导临床领域。”
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