2014年新一代测序技术深度解

自今年2月份以来,测序仪并没有太大的变化,但也不是说一切都是老样子。新的样品制备仪器正揭开面纱,而测序读长更是逆了天。

       自今年2月份以来,测序仪并没有太大的变化,但也不是说一切都是老样子。新的样品制备仪器正揭开面纱,而测序读长更是逆了天。
 


2014年新一代测序技术深度解

       罗氏454
  
  454生命科学曾在2013年宣布,计划在2015年停止测序硬件的销售。据罗氏诊断的测序销售经理Susanulanowicz介绍,该公司将支持其硬件直到2016年底,而不是之前报道的2016年年中。
  
  不过,罗氏NimbleGen仍在开发NGS的样品制备工具。1月,它推出了SeqCapEpi序列富集系统,以捕获甲基化的基因组DNA。最近,NimbleGen更推出了SeqCapRNA富集系统,利用寡核苷酸来富集特定部分的转录组。
  
  据罗氏NimbleGen的国际营销总监JiWu介绍,SeqCapRNA富集系统有三个版本可以选择:lncRNA设计捕获17.35Mb,代表32,808个lncRNA和TUCP转录异构体;以及两个定制版本,从低至10ng总RNA中捕获7Mb至200Mb的序列。“它降低了测序的成本,并提高了发现和鉴定新颖外显子、剪接变体、突变和基因融合的能力,”Wu谈道。
  
  Illumina
  
  Illumina负责测序系统的产品营销经理JoelFellis表示,Illumina在今年有一些测序试剂的更新。
  
  本月发售的HiSeqRapidv2ReagentKit适用于HiSeq2500,它将快速运行模式下的读长提高至2x250bp(双端),能在60小时内带来300Gb。
  
  HiSeqXHDv2ReagentKit也将在11月发布。它让研究人员能够更快地制备测序文库,而无需PCR扩增。Fellis表示:“为了获得最佳的基因组组装,我们建议使用truSeqDNAPCR-Freekit。因为它带来了挑战性区域的出色覆盖,比如那些GC含量高的区域。”
  
  7月,Illumina发布了truSeq Synthetic Long-Read DNAlibrary PrepKit,这是Illumina两年前收购的Mole culo技术的商业化产品,而之前仅作为服务提供。Fellis解释道,试剂盒通过计算的方式从Illumina短读取技术中产生长读取数据。这些信息将有助于染色体定相(phasing)和denovo组装。
  
  Next Seq500是Illumina在今年推出的新产品。Fellis表示,明年上半年将发布试剂升级。在最近召开的美国人类遗传学学会的会议上,科学家展示了新试剂为Next Seq500带来HiSeq水平的准确性。“比之前的试剂相比,您将获得更加准确的数据,”他说。
  
  Ion Torrent
  
  Ion Torrent的IonPGM™和IonProton™仪器如今归在赛默飞世尔旗下,最近也有一些试剂升级。
  
  赛默飞在第三季度发布了新的Hi-Q™DNA聚合酶,有望明显减少插入缺失的错误率。据IonTorrent的产品经理AndyFelton介绍,对于金黄色葡萄球菌,插入缺失错误率下降94%,而大肠杆菌也下降80%。对于基因panel,这要看情况而定。Felton提到一个含有2300个PCR扩增子的重测序panel,插入缺失错误率大约下降43%。目前,适用于IonPGM的Hi-Q已推出,而IonProton的配方应该在2015年上半年推出。
  
  另一个新产品是IonAmpliSeq™transcriptomeHumanGeneExpressionKit,一个基于PCR的序列富集工具,能在每个反应中捕获并测序代表2万个人类转录本的扩增子。这种试剂主要是面向转录本计数,而非异构体分析。Felton表示:“我们认为这是测定癌症样本中基因表达变化的一个伟大方式,因为能够从10ngFFPEDNA开始。”
  
  今年3月,赛默飞还推出了IonChef™,一台全自动的仪器,能自动完成PGM和Proton的克隆扩增和芯片上样。据Felton介绍,适用于Proton的PII芯片仍在开发之中,预计产量在2亿至3亿个100-bp的读取,适合RNA-Seq等应用。
  
  Oxford Nanopore Technologies
  
  多亏了MinION试用计划(MAP),用户终于可以将U盘大小的MinION测序仪拿回家了。一些用户已经发表了他们的结果。冲绳县工业技术中心的Alexander Mikheyev和MandyTin在8月发表文章,称这台仪器的通量低,错误率高。
  
  OxfordNanopore并没有对此事作出回应。不过,计算生物学家KeithRobison在其博客中写道:“Mikheyev和Tin未能探索各种各样的参数或关注MAP社区,而是匆匆赶制出这篇论文,因此,他们的分析有很大的缺陷。”
  
  同时,Oxford Nanopore也在扩大它的仪器产品线。最新的成员是PromethION,一种平板大小的台式测序仪。它能够在大量的纳米孔中运行少量样品,或在数千个纳米孔传感通道中平行运行多个样品。
  
  Pacific Biosciences
  
  上个月,PacificBiosciences宣布推出最新的试剂,名为P6-C4(即第6代的聚合酶和第4代的试剂)。这种新试剂可以将PacBio的平均读长提高到10,000至15,000bp,最长读长甚至超过40,000bp。
  
  据介绍,升级后每个SMRTCell的有效数据产出量有望达到500M至1000M。“通过每次仪器运行时提供更大量的长读取,新试剂让用户能够更高质量地组装基因组。”PacBio的长读取技术在定位转录本结构和传染病监控等应用上很受欢迎。最近,一些研究也证实了这项技术与denovo基因组组装兼容。
  
  第三方工具
  
  测序供应商可不仅仅是那些生产测序仪的厂家。瑞士自动化公司Tecan在9月宣布推出FreedomEVO®NGS工作站,适用于Illumina和IonTorrent的文库制备。据Tecan介绍,FreedomEVONGS工作站可为没有任何经验的用户提供文库制备、核酸定量、qPCR体系构建,浓度均一化,样本汇集和捕获等过程的自动化。
  
  安捷伦科技公司的SureSelect靶向序列捕获试剂盒一直挺受欢迎。6月,它宣布推出新的SureSelectQXT试剂盒,这是个革命性的NGS靶向序列捕获方案,能够短短7小时内从50ng基因组DNA中产生测序即用的文库。
  
  新一代测序已经迎来了越来越多的观众,而他们对工具的需求也在推动仪器不断发展。因此,如果明年有更多的新产品问世,请不要惊讶。
 
 
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