导读：测序技术发高分论文，基因组测序成焦点。研究人员采用测序新技术发表两项重要的研究成果；基因组测序技术发高分论文，包括人类基因组结构变异位点、裸鼹鼠“长生不老”原因以及父母样本绘制胎儿基因组图谱。
利用测序新技术发发表了两项重要的研究成果
来自英国牛津大学糖尿病、内分泌代谢研究中心以及威康信托基金会（Wellcome Trust Centre）人类遗传学项目组的研究人员采用测序新技术，分别发表了两项重要的研究成果：外显子分析研究发现了糖尿病与代谢疾病相关的遗传变异以及心肌梗死相关的候选基因。
测序技术发高分论文 基因组测序成焦点
这些研究由牛津大学两大研究机构与Population Genetics公司合作完成，Population Genetics公司主要致力于通过多组个体基因组的同步分析，生产可加速大规模群体研究的产品。诺贝尔奖得主Sydney Brenner是这家公司的联合创始人。
在第一项研究中，来自牛津糖尿病，内分泌代谢研究中心的Mark McCarthy教授领导了这项研究，他们利用千人基因组中的DNA样品，分析了12个基因的74个外显子，从中找到了与糖尿病和代谢疾病有关的遗传关联[1]。这项研究采用了Population Genetics公司的GenomePooling技术，能在整个群体中，同时进行包含多基因，和DNA不连续区域的测序，这种方法也可以检查到个体的表达水平。
这项研究也响应了美国NIH的一项倡议——创建一项NIHR BioResource 志愿者工作，用于绘制基因型和表型。
第二项工作由威康信托基金会人类遗传高通量基因组主任David Buck领导，研究组利用Reflex workflow，分析了3000个样品，从中找到了与心肌梗死有关的候选基因的基因变异[2]。目前这一研究组还与另外一项欧洲合作项目：Procardis研究组合作，开展冠状动脉疾病分子机子里的研究。
其中采用的Reflex方法能用于测序大群体中的长连续区域，这样就可以找打与表型有关的基因变异。
研究人员认为，这些研究技术能通过识别人类常见疾病有关的候选基因变异，有效验证研究假设，这样有利于研究成果向临床的转化。
基因组测序技术发高分论文
人类基因组结构变异位点
Jeffrey M. Kidd等研究人员在《自然》(Nature)上发表题为“Mapping and sequencing of structural variation from eight human genomes”的论文[3]。个体之间遗传变异出现在不同水平，包括染色体核型的改变和单核苷酸多态性。这项研究探索对大量人群碱基序列构成影响的染色体结构变异，如插入、缺失和反转，通过对8个地理血统不同的人进行结构变异比较，发现1，695个结构变异位点，对其中261个结构位点进行完整测序，研究人员证实了位点复杂性以及能够重塑人类基因组的突变过程，这些数据首次提供人类结构变异位点的高分辨率图谱，它将作为基因分型的标准，为将来的个人基因组测序项目做准备。
基因组测序诠释裸鼹鼠“长生不老”原因
由韩国梨花女子大学和华大基因共同主导完成的裸鼹鼠基因组研究成果[4]，10月13日在国际顶尖杂志《自然》(Nature)上在线发表。
研究人员发现在裸鼹鼠基因组中有200多个基因发生功能缺失，其中有10多个基因与视觉相关，这可能与裸鼹鼠视力的退化有重要关系。这些基因的缺失为研究人员从分子水平上深入探讨裸鼹鼠视力退化、体温调节发生障碍、无疼痛感、无毛等奇特生物适应性退化研究奠定科研基础。
该研究首次从基因组、转录组水平上对裸鼹鼠奇特的生物学特性进行诠释，不仅有助于科学家们更加清楚地阐明裸鼹鼠能在黑暗、低氧等恶劣环境中生存并且能够保持长寿和抗癌的生理机理，同时对促进其他生物学和生物医学研究也具有十分重要的意义。
利用父母样本绘制胎儿基因组图谱
科学家开发了一种新技术，仅需孕妇的血液样本和父亲唾液，即可绘制出胎儿的全基因组图谱[5]。
华盛顿大学Jay Shendure教授领导了这项研究，该成果预示着一个新时代的到来——父母在胎儿出生之前即可方便地了解到孩子的完整DNA图谱。
华盛顿大学基因组科学家撰写了这篇论文，发表在周三的《科学转化医学》（Science Translational Medicine）期刊上。利用新型DNA高速测序仪和一些统计、计算的模型，他们推断出胎儿的DNA序列，准确度高达98％左右。
基因组测序
为什么要进行基因组测序呢？因为对于每个生物体而言，基因组包含了整个生物体的遗传信息，测序技术能够真实地反映基因组DNA上的遗传信息，进而比较全面地揭示基因组的复杂性和多样性.迄今为止，基因组测序技术的发展主要经历了三个阶段：
1）第一代测序
1954年，Whitfeld等提出了测定多聚核糖核苷酸链的降解法.但是由于操作复杂，该方法没有被广泛的应用.
1977年，Sanger等提出了经典的双脱氧核苷酸末端终止测序法.
80年代中期和90年代中期又相继出现了以荧光标记代替放射性同位素标记和毛细管电泳技术.
此外还出现了焦磷酸测序法、连接酶测序法和杂交测序法等.
不可否认，第一代测序帮助人们完成了从噬菌体基因组到人类基因组等大量的测序工作，但是第一代测序确实是成本高、速度慢，驱动了第二代测序技术的诞生.
2）第二代测序
进入21世纪后，第二代测序技术的标志：Roche公司的454技术、Illumina公司的Solexa技术和ABI公司的SOLiD技术平台的建立，不仅保持了高准确度、而且大大降低了测序的成本并极大地提高了测序的速度.比如：第一代测序完成人类基因组计划需要3年时间，但是第二代测序只需要7天. 尽管如此，第二代测序技术仍不完美，测序的错误率比较高，不太适用于没有基因组序列的全新测序.因此，第三代测序的出现成为必然.
3）第三代测序
最近几年，Helicos公司推出了Helicope单分子测序仪，Pacific Biosciences公司推出了SMRT技术以及Oxford Nanopore Technologies 公司研制的纳米孔单分子技术，标志着第三代测序技术的崛起.第三代测序技术解决了错误率问题，实现了单分子测序并继承了高通量的优点.第三代测序燃放的“烟火”更大，因为它更适合临床分子诊断，相信随着研究技术的不断发展，我们可能最先看到第三代测序仪在如下领域大显身手，比如单体型分析、突变检测、辅助诊断以及实施监测病原体的进化等等.
在线投稿
共0条评论