生命科学 医药健康 基础科学 工程技术 信息科学 资源环境 前沿交叉 政策管理
 
作者:任霄鹏 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2008-4-17 13:51:17
《自然》:新一代高速测序技术完成沃森基因组
该成果向个人化基因组的目标又迈进了一步

图片说明:新测序出的碱基代码排出的沃森头像。
(图片来源:Nature)
 
在4月17日的《自然》杂志上,美国的科学家发表了首个利用新一代高速测序技术得到的全基因组,而接受这一全基因组测序的不是别人,正是“DNA之父”詹姆斯•沃森。该成果标志着人类基因组测序领域的又一个里程碑,新技术向个人化基因组这一伟大目标又迈进了一步。
 
这项由美国康涅狄格454 Life Sciences公司领衔开发的新技术,能够让更多的测序反应在同一表面同时进行,其最显著优点就是大幅度降低了测序时间和花费。2003年,“人类基因组计划”获得首张人类全基因组图谱,为了测定人类基因组的30亿对碱基,科学家们花费了4.37亿美元和13年的时间。此后,美国生物学家、“测序先锋”Craig Venter领导的团队在改进传统技术的基础上,开发出一种快速追踪测序方法,并于2007年9月完成测定了Venter自身全基因组的测定工作。这花费了大约1亿美元。而相比之下,这次新开发的下一代测序技术总共只花了不到150万美元,耗费的时间只有4个月。
 
在新的技术中,研究人员避免了一个复杂而昂贵的过程——利用细菌对样品进行克隆,而这在最早的测序方法中是必需的。研究人员直接通过一个称为“聚合酶连锁反应”(PCR)的过程,对样品进行扩增。很长的DNA链会被并行测序器拆分开来,这些数据再作为计算机处理的“原料”,进行重新组装和分析。
 
论文高级作者、454 Life Sciences的创始人、Rothberg儿童疾病研究所的Jonathan Rothberg表示,“Venter的基因组是上一代基因测序技术的终结。我们从2007年1月开始进行沃森的基因测序工作,5月就发布了原始数据。现在,这项新技术还在越来越好,越来越便宜。”
 
然而,并非人人都认同新的方法更好。Venter说,“这是测序技术的一个新标准,但我并不认为它也是基因组覆盖和独立装配的新标准。”顾虑之一就是与传统方法相比,这种快速的测序方法将DNA切得太碎(每段250个碱基),相应的,探测基因组中拥有大块重复序列的区域就变得更加困难,因此就让片断重新装配成基因组在技术上很有挑战性。
 
美国华盛顿大学的遗传学家Evan Eichler说,他发现5%—10%的沃森基因组是由这种复杂的区域组成的,其中包含着个体差异很大的致病基因。“我所关注的就是新的测序技术能否带给我们这些区域中的信息?”还有一些人指出,论文的作者很大程度上是在人类基因组计划的参考序列指引下,才得以重新组装出整个基因组。加州大学戴维斯分校的进化生物学家Jonathan Eisen表示,“他们下一步的工作就是要表明在没有参考的情况下,新技术同样能够把事情做好。”
 
不过,论文作者还是坚持认为,新的研究成果是一个重要的里程碑,尤其在联系个人化基因组和个人化治疗方面。因为破解生命密码并找到缺陷基因对于各种遗传疾病、癌症、肥胖等具有难以估量的意义。(科学网 任霄鹏/编译)
 
(《自然》(Nature),452, 872-876 (17 April 2008),David A. Wheeler, Jonathan M. Rothberg)
 
更多阅读(英文)
 
 
 
 
发E-mail给: 
    
| 打印 | 评论 | 论坛 | 博客 |
相关新闻 一周新闻排行

小字号

中字号

大字号