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测序黑马10XGenomics正式发售GemCode平台

2018-11-22 10:23:42

10X Genomics公司于本周宣布正式发售GemCode测序平台。这家堪称测序黑马的公司在2月份的AGBT 2015大会上推出这款仪器,引起业界关注。GemCode平台能够与现有的短读取测序仪互补,产生长片段信息(10-100 kb),实现结构变异和单体型等分析。

由于现有技术的局限性,基因组上仍然有不少缺口。现有的测序工具让研究人员能够经济地产生数据,实现SNP的大规模鉴定。然而,对于结构变异这种大片段的DNA改变,我们还是无法轻松检出。

GemCode平台是一套分子条形码和分析系统,由仪器、试剂盒和信息学软件组成。它带来了结构变异、单体型以及其他一些有价值的长片段信息,适用于靶向、外显子组和全基因组测序。这个平台并非单独使用,而是与短读取的测序仪结合使用,能轻松整合到现有的测序流程中。目前,它只与Illumina测序系统兼容。

GemCode技术的核心是对1 ng的DNA进行精确分区,形成皮升(pl)大小的液滴,其中包含分子条形码。凝胶珠(Gel beads)是GemCode技术的核心部分。每个凝胶珠都带有条形码oligo的千万个拷贝。每条oligo包含14 bp的分子条形码以及与Illumina测序兼容的组分。这些凝胶珠在分区之后溶解,释放oligo,启动文库构建。

GemCode仪器利用微流体芯片实现了高通量的液滴导入。在8样品卡盒中上样凝胶珠、GemCode试剂和DNA混合物,以及分区的油。微流体通道的网络形成了“双十字”交叉。在个交叉,凝胶珠与试剂预混液和DNA混合。第二个交叉将反应包裹在油中,形成数千个独立的反应。这些油滴就称为GEM。在每个GEM中,凝胶珠溶解,释放带条形码的oligo,实现后续的DNA priming。后面便是传统的文库构建。

之后,数据分析软件将10X Genomics条形码的独特能力与短读取数据相结合,产生一种强大的新数据类型:Linked-Reads。在比对和变异检出后,新的算法利用条形码将来自同一条基因组DNA分子的短读取连接起来。所产生的读取长度在10-100 kb。

这种Linked-Reads数据让研究人员能够以前所未有的水平检测单体型和结构变异。以25倍的覆盖度进行全基因组测序,就能分辨5 Mb的单体型板块。同时,缺失、重复和重排等具有挑战性的结构变异也能够自信鉴定,从而更准确地了解基因组复杂性。

目前,多个机构已经开始使用GemCode平台,Broad研究院便是其中一个。主管Stacey Gabriel表示,Broad的研究人员都很兴奋。“随着GemCode平台的安装,我们将很快提供Linked-Reads,实现结构变异检测和单体型分相等应用,”她说。

也许,不久以后我们就能看到有关GemCode的论文发表吧。据悉,GemCode平台的售价约为75,000美元,而耗材成本大约是每个样品500美元。

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