第三代测序重大突破！首次完成人类基因组测序

　　 第二代测序是当今应用最为广泛的技术，但读长短是它的软肋，并且它无法解决高度杂合的基因组、高度重复序列、高GC区域、拷贝数变异、大的结构变异等问题。第三代测序技术避免了第二代测序读长短的缺点，近年来渐渐被应用于各大研究中。以前谈到第三代测序，也许你想到的是病毒基因组或细菌基因组测序，而如今随着技术的升级，研究人员有望使用第三代测序仪来进行大规模的人类基因组测序。

　　MinIONs测序仪首次完成人类全基因组测序

　　上周四，在纽约召开的牛津纳米孔联盟大会上，牛津大学人类遗传学威康信托中心（WTCHG）联合基因组分析公司Genomics plc宣布，他们利用牛津纳米孔公司MinIONs测序仪首次完成了多个人类基因组的测序，标志着测序技术又一次取得了重大突破。

　　这则公告不仅使DNA测序的科学性还可能使测序的经济效益性发生重大变革。MinION测序仪是一种手持式设备，通过USB设备与电脑相连，加上耗材试剂，它的售价仅为$1000。MinION测序仪具有体积小、建库快、实时产生书籍等特点。

　　纳米孔测序的一个关键优势是与现有测序技术相比，它的读长更长。长读长在人类基因组测序中具有显著的优势，它使研究人员能够读取现有测序技术无法获取的一些重要区域的基因组信息。长读长还更容易检测到单个基因组中较大的结构变化。

　　以最快的速度破译埃博拉病毒序列，这是MinIONs测序仪以往最突出的应用。前段时间MinIONs测序仪成为了首个登上太空的测序仪，研究人员想利用它来对太空中的细菌、病毒以及小鼠进行基因测序。纳米孔测序已在市场中应用了2年，但主要用于相对小的基因组或区域DNA的测序，如基因组比人类小得多的病毒或细菌测序。如今这项研究体现出了纳米孔测序技术在人类大规模的全基因组测序中极具潜力。

　　利用MinION测序仪对人类临床样本进行测序

　　该研究团队利用MinION测序仪对标准人类参考样品NA12878进行了测序。此外，他们还与牛津NIHR生物医学研究中心合作，测定了一名临床病人的DNA序列。

　　该项目的领导者之一，牛津大学人类遗传学威康信托中心高通量基因组学副组长 Rory Bowden博士表示，这是纳米孔技术在人类基因组测序中取得的重大突破。进一步而言，测序领域中具有新属性的技术可能会更加吸引研究者和临床遗传学家。

　　该项目的另一位负责人，Genomics plc公司的科学负责人之一， Michael Simpson教授表示，特别令人鼓舞的是，对于DNA数量与质量受限制的常规临床样本，纳米孔技术都能完成它们的测序工作。此外，在临床样本中，纳米技术获取的长读长对鉴定患者遗传变化至关重要。

　　牛津大学人类遗传学威康信托中心主任、Genomics plc公司的创始人之一，Peter Donnelly教授表示，牛津大学人类遗传学威康信托中心是临床全基因组测序领域的先驱，我们很高兴能够使用纳米孔测序技术来进行人类临床样本的基因组测序和分析，并探讨纳米孔测序技术在人类大规模测序中的应用潜力。

　　PacBio组装最连续的人类基因组

　　说到第三代测序技术，除了MinION测序仪，不得不说PacBio单分子实时测序技术，它具有超长读长、不需要模板扩增、运行时间较短、直接检测表观修饰位点、较高的随机测序错误等特点。目前PacBio单分子实时测序技术已应用在基因组组装、转录组测序、甲基化分析和基因组重测序等方面，尤其是在基因组组装和甲基化研究中有着独特的优势。

　　前段时间，国立首尔大学医学院的研究人员和美国被誉为“测序黑马”的公司——10x Genomics联合运用去年新发售的GemCodeTM测序平台以及第三代测序PacBio单分子实时测序平台，对一名韩国人的基因组（AK1）进行从头组装和单倍体型定相信息分析。这是迄今为止发表的最为连续的人类基因组组装，填补了特异人群参考基因组的空白，并确定了结构变异。相关结论发表在Nature杂志上。