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Nature:掌上测序仪表现令人惊艳

年四月份,伯明翰大学的Joshua Quick在行李中装了三个测序仪(MinION)然后登上了去几内亚的飞机。这在过去是难以想象的,因为绝大多数测序仪又大又重。在几内亚,Quick只用12天就测序了14名埃博拉患者的病毒基因组,收集样本之后48小时就能得到结果。


这对于流行病学家来说,是一个前所未有的机遇。研究者们已经在几内亚的治疗中心建立了一个专门的MinION实验室,用这种测序仪分析患者的DNA,追溯病毒感染的源头。“这是测序的民主化,”Quick说。“我们不再依赖于昂贵的设施和仪器。”


MinION是英国Oxford Nanopore Technologies公司推出的一种掌上测序仪,方便携带也很便宜。它能读取较长的基因片段,这有助于理解基因组的复杂区域。MinION还可以插入笔记本电脑的USB接口,在屏幕上显示数据生成的过程。


Oxford Nanopore Technologies公司去年春天启动了MinION的先期体验项目,向研究者们提供测序设备和一次性的流动槽,只收取一千美元的押金。用户们将在五月十四日和十五日的会议上,分享自己的使用体验,以及自己编写的数据分析程序。举例来说,加州大学的生化学家David Deamer用MinION来检测核酸,研究地球生命的起源。

最初MinION并没有达到宣传中的速度,也产生了不少错误。不过随着技术改良,最近发表的研究显示MinION相当实用。它能准确测序小基因组(比如细菌和酵母基因组),区分亲缘关系很近的细菌和病毒,读取人类基因组的复杂区域等等。


MinION测序遍地开花


许多生物学家开始用MinION进行实地测序。五月四日,意大利生物学家将MinION带入了坦桑尼亚南部的雨林,去测序当地的一种青蛙。MDI生物学实验室的Karen James打算将MinION发给民间科研爱好者,以研究阿卡迪亚国家公园的生物多样性。冷泉港实验室的计算生物学家Michael Schatz还为MinION写了一个app。NASA的科学家甚至计划将MinION送到国际空间站,让宇航员在微重力的情况下进行测试。如果一切顺利,太空生物学家Aaron Burton建议将这种测序仪送到火星,在分子水平上寻找生命的迹象。


目前MinION还存在一些局限,这种测序仪不适合用于大型基因组,错误率比大型测序仪高,读取长重复序列也有些困难。不过这种情况正在逐步改善,比如已经有生物信息学家开发了错误校正方法。


生物学家们希望MinION变得更快速更准确,最好是不要样品制备就能直接测序。他们期待Oxford Nanopore Technologies公司在五月份的会议上发布新的技术改良。此外,MinION的价格目前还是未知之数,低价是这个设备最吸引人的卖点之一。


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