美最新測序技術能用單個細胞分析基因組

[導讀]美國科學家對現代基因測序演算法進行了改良，只需從一個細菌細胞中提取的DNA就可組裝成接近完整的基因組，準確率達到90%，

　　美國物理學家組織網9月18日報道，最近，來自美國加利福尼亞大學聖地亞哥分校、克雷格-文特爾研究院和Illumina公司的科學家對現代基因測序演算法進行了改良，只需從一個細菌細胞中提取的DNA（脫氧核糖核酸）就可組裝成接近完整的基因組，準確率達到90%，而傳統的測序方法至少需要10億個相同的細胞才能完成。這一突破為那些無法培養的細菌提供了測序方法。研究發表在9月18日的《自然·生物技術》網路版上。

　　實驗室無法培養的細菌範圍極廣，約佔99.9%，從產生抗體和生物燃料的微生物，到人體內的寄生菌。它們的生存條件特殊，比如必須和其他菌種共生，或只能生存在動物皮膚上，因此很難進行人工培養。

　　論文合著者、文特爾研究院的羅傑·拉斯肯教授10年前曾開發出一種多重置換擴增（MDA）技術，可對實驗室無法培養的細菌測序，能恢復70%的基因。其工作原理是對一個細胞的基因片斷多次複製，直到其數量相當於10億個細胞那麼多。不過，這種技術卻給測序軟體帶來很多麻煩，它在複製DNA時會出現各種錯誤，而且並非完全統一放大，有些基因組被複制數千次，有一些卻只被複制一兩次。但測序演算法不能處理這些不一致，而是傾向於捨棄那些只複製了少數次的基因，即使它們對整個基因組來說很關鍵。

　　加州大學聖地亞哥分校雅各布工程學院計算機科學教授、現代基因測序技術演算法創建人帕維爾·帕夫納和同事改進了這一方法，保留了那些少量複製的基因片斷，並用新方法對一個大腸桿菌測序以檢驗其精確性，發現它能恢復91%的基因，接近傳統的培養細胞水平。這已足夠解答許多重要的生物學問題，比如該細菌能產生什麼抗體。

　　人體細菌占體重的約10%，它們有些會造成傳染病，但也有的能幫助消化，最近研究還發現，它們能改變人的行為方式，比如引誘人吃更多的東西。新方法也有助於科學家理解細菌行為，研究人體內細菌能產生哪種蛋白質和多肽，這些蛋白質和多肽是細菌之間、細菌和宿主之間互相溝通的工具。

　　研究小組還用新方法對一種以前未曾測序過的海洋細菌進行了測序，獲得了相當完整而且能解釋的基因組，掌握了它是如何生存和運動的，該基因組將被存入美國國家衛生研究院的基因銀行（GenBank）。研究人員表示還將對更多迄今未知的細菌進行測序。

我要評論(0)相關閱讀:

推薦微博：

推薦閱讀：