万元全基因组测序在望全新分析平台登场

今年早期，ABI公司应用SOLiD 3系统领先的寡核苷酸连接和检测技术对人类基因组进行了测序，费用低于6万美元。这台新仪器的技术改进使更高的样品和数据通量成为可能，从而有望进一步降低基因组测序的费用。例如，更廉价的基因组数据有望加速疾病关联和生物标志物的发现，从而改善诊断和疾病处理，支持与个人最佳治疗方法相匹配的临床试验，并帮助普罗大众更好地了解他们的个体基因组成。

波士顿儿童医院F. M. Kirby神经生物学中心主管Michael E. Greenberg博士实验室的博士后研究员-Jesse M. Gray博士曾使用过SOLiD小分子RNA表达试剂盒以及多重技术来探究与神经细胞激活相对应的基因表达变化。他相信SOLiD技术的内在可扩展性和灵敏度是许多测序相关和标签计算应用的优越之处。

Gray博士表示：“1万美元基因组代表了测序计划中每个碱基费用的又一个显著降低。测序费用的降低将使我们在研究中能收集更多的实验时间点，进行更多的实验。这种费用的显著降低还能使所有类型的测序实验通量增高，而不仅仅是人类基因组。”

降低测序应用的费用

SOLiD 3系统具有许多特性能帮助研究人员大大减低测序项目的费用，并提高其在各种应用中的产出，如系统结构的升级、精简的实验流程和多重能力。总而言之，这些费用降低和生产力特性共同作用，有望显著降低获得充分覆盖人类和其他物种基因组的测序所需的时间和资源。

系统结构支持行业最高通量的测序平台

SOLiD 3系统开放玻片式的结构使用包含DNA样品的微珠来输入基因组信息。这些微珠添加到玻片上，并由系统进行分析。这个新平台支持每块玻片上高密度的微珠富集，每次运行能产生高达20GB可定位的测序数据。开放式玻片形式、微珠富集、以及软件算法的结合，能使平台升级到更高的通量，而无需对基础技术做重大改变。平台的内在可扩展性，每次运行能测序更高密度的DNA样品，使得单次运行就能获得人类全基因组的约7倍覆盖度的数据。系统结构的改进加上全新强大的计算集群、更简单的玻片上样、优化的试剂、读长提高至50bp以上，造就这个了测序成本更低和应用于定向重测序的平台。

精简的实验流程缩短了结果所需时间

测序应用中实验流程的简化和改进缩短了从样品中获得数据所需的时间，节省了劳动力并降低了试剂费用。SOLiD 3系统包括“无人式”自动化，能实现长达7天的无人值班运行。这减少了技术员与平台互动的需要，提高了实验室的生产效率。系统的多重能力对重测序、小分子RNA表达和全转录本分析相当有利，由于研究人员可以合并多个核酸片断文库从而减少乳滴PCR(emulsion PCR，emPCR)反应的数量，因而有望显著降低研究人员制备SOLiD 3系统适用样品所需的劳动力和试剂费用。这些合并的样品随后可以在单个反应中测序。SOLiD 3系统的高样品和序列通量让研究人员能在不同的玻片配置中采用每一个合并的标记好的样品组，使得单次测序反应就能对多达256个样品进行测序。另外，预填充和预混合的试剂管减少了制备样品所需的步骤。总而言之，这些技术改进使研究人员能更快地将样品转变成可定位的序列数据，与该平台的早期版本相比，运行时间可降低达42%。

综合的软件包简化了数据分析

系统软件的优化和数据分析软件工具的开发有望精简大量样品的多基因组区域分析，并简化了生物学变异的探索研究。这些软件改进包括email通知、自动离线分析、远程监控和新应用特定的分析工具将帮助研究人员更好地管理与基因组分析研究相关的数据。

运用系统生物学方法来研究生物体的平台

凭借无可比拟的灵敏度，SOLiD 3系统能让研究人员采用系统生物学的方法来研究简单和复杂的生物体。系统生物学是将生物体作为一个基因、蛋白和生化反应的整合且相互作用网络来研究生物体的学科。在单个平台上，研究人员应用整体、中性假说的方法来纵览基因组、转录组、表观基因组、DNA的化学修饰集合的全貌。通过利用SOLiD 3系统进行这种系统生物学方法的研究，研究人员将可以检测单个细胞中最常见和新的信使RNA(mRNA)，而不会出现像现有基于探针的微阵列技术那种对已知mRNA分子的偏向性。这个新平台每次运行能检测4亿多个序列标签，让研究人员在一次运行中就可以能纵览约4倍小鼠或人的转录本，同时保持检测每个细胞中单拷贝分子的灵敏度。

Gray博士表示：“在这个意义上，SOLiD 3和万元基因组将有助于科学家应用该平台以充分发挥基于测序的RNA表达分析比微阵列研究更加灵敏的先天优势。更令人振奋的是SOLiD 3系统的阅读片段更长，这将使得在RNA表达分析实验中可以检测出新的剪接形式。”

加利福尼亚大学Santa Barbara分校神经科学研究所的联合主管Kenneth S. Kosik医学博士正在研究microRNA表达如何调节细胞分化。Kosik博士相信SOLiD 3系统将有助于他采用中性假说的方法来研究非编码RNA如何调节大脑功能，大脑肿瘤形成以及可能的神经退化。

Kosik博士表示：“在我们的研究中，快速而可靠地检测包括非编码RNA在内的已知和新的RNA是非常重要的，这样我们才能更深入地了解它们在神经可塑性和神经退化损伤中所行驶的功能。像SOLiD 3系统这样的技术可以无偏向性的方式高灵敏度地检测新或稀有转录本，为高样品通量提供可扩展性。这个方法将大大促进我们对于非编码RNA在调节基因表达和最终的脑功能中作用的了解。”

扩展支持多种基因组分析应用

研究人员已经将SOLiD技术应用到多种分析中，包括转录本分析、染色质免疫沉淀、微生物测序等等。新的SOLiD 3系统的改进，包括阅读片段更长、新整合一个成像缓冲来提高信噪比，将使研究人员能利用该平台对微生物基因组进行从头测序，对候选基因进行重测序，沉默基因的甲基化图谱分析以及生物样品的数码染色体核型分析等等。该系统极佳的精确性，在双碱基编码时高于99.94%，可为从事遗传变异研究的人员提供相比其他测序平台来说最高的数据质量。利用该系统进行遗传变异研究能使研究人员检测到新的单碱基变化，即SNP，相比其他竞争测序平台而言所需的覆盖度更低，而假阳性的结果更少。

应用生物系统公司自1986年推出了市场上第一台DNA自动测序仪以来，不断开发DNA测序平台。这标志着该公司启动一个进行中的承诺----不断开发DNA测序试剂、系统和分析工具以满足科学界对于更高通量、更成熟完善的DNA测序方案的日益增长的需求。今天，超过14000台ABI的遗传分析仪正活跃在研究和管理领域中发挥作用，辅助完成了450多个完整基因组的测序。

应用生物系统公司的总裁兼首席运营官Mark Stevenson表示：“在过去不到20年的时间内，应用生物系统公司的测序技术已经经历了三代的演变，从胶平板到毛细管电泳到新一代的测序，如今正提供的平台，有望最终加速个性化药物的实现。有了我们新的SOLiD 3系统，科学家们就能在几星期的时间内获得比人类基因组计划10年间更多的遗传信息。”

关于SOLiD 3系统

SOLiD 3系统是生命科学领域从样品到结果最全面的解决方案。这个平台是基于寡核苷酸连接和检测的测序。与聚合酶测序方法不同，这个平台利用了ZL的逐步连接技术，能在多种应用中产生最经济和最准确的可定位的测序数据。SOLiD 3系统能够在用户实验室中每次运行产生20GB可定位的测序数据，在ABI研发实验室中这个数据更超过25GB。SOLiD 3系统由生命科学领域最全面的服务和支持机构来提供支持，全球专职的专业人员超过2000名，精通业务咨询和操作步骤开发、仪器优化、数据和应用整合。

SOLiD 3系统可以从现有的平台进行升级，或作为一个单独的仪器。如果需要SOLiD 3升级，请联系当地的服务代理来安装部件，如新的计算集群、自动化部件和试剂冷却硬件，及软件。SOLiD 3系统预计将在2009年初在全球上市。

关于美国应用生物系统公司

美国应用生物系统公司(ABI)是为生命科学研究、工业和商业市场开发和销售仪器系统、耗材、软件及服务的全球领先者。在坚信科学的力量能改善人类环境的信念驱动下，该公司推出了DNA、RNA、蛋白和小分子分析的创新技术的商业化方案。各个学科的客户如学术、临床研究、制药研究和生产、法医DNA分析和农业生物技术的客户，利用该公司的工具和服务以加速科学探索的进程，改善药物研发的过程，检测可能致病的微生物，通过DNA信息识别个人。ABI有着一个综合的服务和应用领域支持团队以支持全球范围的高品质遗传及蛋白分析解决方案的安装实施。ABI公司总部设在美国康涅狄格州的Norwalk。在2008年6月12日，Applera公司与Invitrogen公司宣布它们的董事会已经批准了合并协议，根据此项协议，Invitrogen将收购ABI的所有已发行股票。这次合并受惯例成交条件的约束，预计在2008年秋季完成。