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Nat Met:英国诺丁汉大学科学家发布新DNA测序技术

摘要 : 2016年7月25日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Methods》杂志上在线发表了英国诺丁汉大学的科学家Matt Loose的一篇研究论文

 2016年7月25日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Methods》杂志上在线发表了英国诺丁汉大学的科学家Matt Loose的一篇研究论文,论文描述了一种称为“'Read Until”的新技术,这种技术可高度选择性的进行DNA测序,与实时的纳米孔测序联合使用,使得用户能够分析“含有预设的目标标签”的DNA链。研究证明可能实时地、有选择性地测定DNA序列片段,从而大大减少了分析生物样品所需的时间。

Matt Loose博士,采用Oxford Nanopore Technologies研发的便携式DNA测序技术。Loose博士说:“这是第一次展示,在任何设备上直接选择特定的DNA分子。我们希望,它将使未来的许多新应用成为可能,特别是便携式测序。这使得测序变得尽可能高效,并将提供一种可行的、基于信息的方法,来替代传统的实验室富集技术。这种方法可以应用到一系列广泛的问题中,从病原体检测到人类基因组靶向区域测序,现在都是可用实现的。”

这种口袋大小的MinION装置——NASA最近为国际空间站送去了相同的技术以探讨失重状态下是否可以进行DNA测序,采用小分子膜孔来“感觉”通过这些孔的DNA片段序列,从而在current trace中产生微小的波动。这些current trace称为“squiggles”,然后需要使用base caller软件被转换为DNA碱基,通常位于云。诺丁汉大学的研究小组使用信号处理技术,通过这个步骤,将这些squiggles映射到参考序列。

在本文中,诺丁汉大学的研究团队更近了一步,显示这种squiggle匹配技术可以运行的速率,能够让我们在DNA片段通过纳米孔之前,对正在测序的DNA片段做出决定。根据不同的序列,MinION中的个别纳米孔可以被指示继续测定或弹出当前的DNA片段,并开始测定另一段序列。诺丁汉大学的研究小组表明,这种“实时选择性测序”,或被一些人称之为“DNA tasting”,可以减少测定关键DNA序列所需的时间,或者使我们能够分析与宿主和其他DNA共存的病原体样品。

Read Until方法/技术是通过运用动态时间规整而发展的,以将短的query current traces与参考序列匹配,从而展示了小基因组特定区域的选择性,来自一组靶标的单个扩增子,或一个集合中扩增产物的正常化。

原文链接:

Real-time selective sequencing using nanopore technology

原文摘要:

The Oxford Nanopore Technologies MinION sequencer enables the selection of specific DNA molecules for sequencing by reversing the driving voltage across individual nanopores. To directly selec molecules for sequencing, we used dynamic time warping to match reads to reference sequences. We demonstrate our open-source Read Until software in real-time selective sequencing of regions within small genomes, individual amplicon enrichment and normalization of an amplicon set.

来源: Nature Methods 浏览次数:150

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