牛津納米孔測序儀在美國人類遺傳學(xué)學(xué)會年會上公布技術(shù)參數(shù)

　　2014年的ASHG年會于10月18日開始在圣地亞哥舉行，有幸親眼目睹了牛津納米孔公司MinIon的現(xiàn)場演示,，技術(shù)之創(chuàng)新，令人震驚!21日下午，牛津納米孔公司特地在旁邊的Hardrockho舉行了一個小型的封閉式的技術(shù)說明會,，講解了納米孔的測試結(jié)果。

　　尺寸

　　MinION的尺寸之小,，大大出乎我的意料,，竟然只有一支筆的長度，重大約100克,，太神奇了,。要知道,，無論是Illumina,Pacbio，還是IonProton都是100斤以上大家伙,。MinION*顛覆了測序儀的形象,，從*眼看到MinION，我就覺得納米孔技術(shù)稱之為第四代基因測序儀,，絲毫不為過,。MinION直接通過USB鏈接到筆記本上，原始的電流信號通過網(wǎng)絡(luò)傳到英國的服務(wù)器上,，進(jìn)行Basecalling,。

　　測序長度

　　納米孔測序沒有測序長度的說法，因為它*顛覆了測序讀長的定義,。事實上,，它總是能夠完整的把一條DNA鏈從頭測到尾，因此它的測序讀長就是DNA的長度,。的情況是,，一整條染色體都可以從頭測完，但是一般來說樣本制備時DNA會斷開,。根據(jù)UCSC報道的用戶使用的結(jié)果表面,，一般讀出的reads平均為1kb-5kb，這個讀長*是因為樣本打斷到了這個尺寸,。我看到zui長的reads竟然長達(dá)120kb,，太神奇了!

　　測序速度

　　一個MinION有500個納米孔在并行測序，每個孔每秒測30bp,，因此,，要測到1G的數(shù)據(jù)，需要3天時間,。

　　測序錯誤率

　　納米孔測序錯誤率非常高,，高到現(xiàn)有的sequencealignment軟件都無法應(yīng)對。UCSC的生物信息學(xué)專家測試了BWA,Bowtie等等,，每一種都不太適合,。而測序錯誤率也因軟件不同而相差巨大，如果一定要給個數(shù)字的話,，大約為30%的錯誤率,。納米孔技術(shù)無法像pacbio一樣做環(huán)形測序，納米孔公司的人也承認(rèn)沒有找到大幅度降低錯誤率的辦法,。

　　樣本制備

　　樣本的制備有點讓人失望,。原本吹噓說是只要DNA提取出來就可以直接上機測序的，而事實上需要四步,，zui短要90分鐘,。分別為打斷,，末端修復(fù)，ATailing和加接頭,。這樣做的主要目的是降低DNA穿過納米孔的速度,。

　　應(yīng)用

　　納米孔測序zui大zui有優(yōu)勢的應(yīng)用是什么?納米孔的CEO似乎也沒有想清楚。

　　首先,，英國一所大學(xué)介紹了使用MinION的快速測序,，能夠在二十分鐘內(nèi)檢測出沙門氏菌。在傳染病快速檢測方面有明顯優(yōu)勢,。

　　其次：在人基因組復(fù)雜的區(qū)間,，比如HLA,，納米孔的超長讀長有很好的應(yīng)用,。

　　第三：納米孔的長片段測序和Illumina短序列測序相結(jié)合，方便基因組組裝,。

　　但是,，納米孔測序不適合做無創(chuàng)產(chǎn)前診斷，腫瘤基因突變,，也不適合做新生兒遺傳性疾病篩查,。

　　什么時候開始銷售

　　目前尚無任何消息關(guān)于納米孔技術(shù)何時進(jìn)入市場，因為納米孔公司自己承認(rèn)技術(shù)還不成熟,，生物信息學(xué)工具缺乏,，不具備進(jìn)入市場的條件。納米孔公司的策略是,，先給少數(shù)專業(yè)的實驗室測試,，鼓勵測試用戶開發(fā)基于基于納米孔的測序應(yīng)用，開發(fā)適合納米孔的生物信息學(xué)工具,，這一過程也許需要2-3年,，等這些條件具備之后再開始市場銷售。

　　我在現(xiàn)場提交了資料,，登記成為早期測試用戶,，希望年底能拿到一個MinION回來試試看;今天下午思考了一個小時，拿到MinION之后,，用來測什么樣本呢?如果各位讀者有什么好的建議,，歡迎給我來信。

　　總結(jié)起來,，納米孔技術(shù)產(chǎn)品的出現(xiàn)意味著第四代測序技術(shù)的誕生,。但納米孔測序真正給基因組學(xué)研究和臨床應(yīng)用帶來重要的變化，還有非常長的路要走,。也許10年之后,，我們能看到一個成熟的,，快速，準(zhǔn)確的第四代測序,。

作者：賀建奎