波士頓兒童醫院F. M. Kirby神經(jīng)生物學(xué)中心主管Michael E. Greenberg博士實(shí)驗室的博士后研究員-Jesse M. Gray博士曾使用過(guò)SOLiD小分子RNA表達試劑盒以及多重技術(shù)來(lái)探究與神經(jīng)細胞激活相對應的基因表達變化。他相信SOLiD技術(shù)的內在可擴展性和靈敏度是許多測序相關(guān)和標簽計算應用的優(yōu)越之處。
Gray博士表示:“1萬(wàn)美元基因組代表了測序計劃中每個(gè)堿基費用的又一個(gè)顯著(zhù)降低。測序費用的降低將使我們在研究中能收集更多的實(shí)驗時(shí)間點(diǎn),進(jìn)行更多的實(shí)驗。這種費用的顯著(zhù)降低還能使所有類(lèi)型的測序實(shí)驗通量增高,而不僅僅是人類(lèi)基因組?!?/P>
降低測序應用的費用
SOLiD 3系統具有許多特性能幫助研究人員大大減低測序項目的費用,并提高其在各種應用中的產(chǎn)出,如系統結構的升級、精簡(jiǎn)的實(shí)驗流程和多重能力??偠灾?,這些費用降低和生產(chǎn)力特性共同作用,有望顯著(zhù)降低獲得充分覆蓋人類(lèi)和其他物種基因組的測序所需的時(shí)間和資源。
系統結構支持行業(yè)最高通量的測序平臺
SOLiD 3系統開(kāi)放玻片式的結構使用包含DNA樣品的微珠來(lái)輸入基因組信息。這些微珠添加到玻片上,并由系統進(jìn)行分析。這個(gè)新平臺支持每塊玻片上高密度的微珠富集,每次運行能產(chǎn)生高達20GB可定位的測序數據。開(kāi)放式玻片形式、微珠富集、以及軟件算法的結合,能使平臺升級到更高的通量,而無(wú)需對基礎技術(shù)做重大改變。平臺的內在可擴展性,每次運行能測序更高密度的DNA樣品,使得單次運行就能獲得人類(lèi)全基因組的約7倍覆蓋度的數據。系統結構的改進(jìn)加上全新強大的計算集群、更簡(jiǎn)單的玻片上樣、優(yōu)化的試劑、讀長(cháng)提高至50bp以上,造就這個(gè)了測序成本更低和應用于定向重測序的平臺。
精簡(jiǎn)的實(shí)驗流程縮短了結果所需時(shí)間
測序應用中實(shí)驗流程的簡(jiǎn)化和改進(jìn)縮短了從樣品中獲得數據所需的時(shí)間,節省了勞動(dòng)力并降低了試劑費用。SOLiD 3系統包括“無(wú)人式”自動(dòng)化,能實(shí)現長(cháng)達7天的無(wú)人值班運行。這減少了技術(shù)員與平臺互動(dòng)的需要,提高了實(shí)驗室的生產(chǎn)效率。系統的多重能力對重測序、小分子RNA表達和全轉錄本分析相當有利,由于研究人員可以合并多個(gè)核酸片斷文庫從而減少乳滴PCR(emulsion PCR,emPCR)反應的數量,因而有望顯著(zhù)降低研究人員制備SOLiD 3系統適用樣品所需的勞動(dòng)力和試劑費用。這些合并的樣品隨后可以在單個(gè)反應中測序。SOLiD 3系統的高樣品和序列通量讓研究人員能在不同的玻片配置中采用每一個(gè)合并的標記好的樣品組,使得單次測序反應就能對多達256個(gè)樣品進(jìn)行測序。另外,預填充和預混合的試劑管減少了制備樣品所需的步驟??偠灾?,這些技術(shù)改進(jìn)使研究人員能更快地將樣品轉變成可定位的序列數據,與該平臺的早期版本相比,運行時(shí)間可降低達42%。
綜合的軟件包簡(jiǎn)化了數據分析
系統軟件的優(yōu)化和數據分析軟件工具的開(kāi)發(fā)有望精簡(jiǎn)大量樣品的多基因組區域分析,并簡(jiǎn)化了生物學(xué)變異的探索研究。這些軟件改進(jìn)包括email通知、自動(dòng)離線(xiàn)分析、遠程監控和新應用特定的分析工具將幫助研究人員更好地管理與基因組分析研究相關(guān)的數據。
運用系統生物學(xué)方法來(lái)研究生物體的平臺
憑借無(wú)可比擬的靈敏度,SOLiD 3系統能讓研究人員采用系統生物學(xué)的方法來(lái)研究簡(jiǎn)單和復雜的生物體。系統生物學(xué)是將生物體作為一個(gè)基因、蛋白和生化反應的整合且相互作用網(wǎng)絡(luò )來(lái)研究生物體的學(xué)科。在單個(gè)平臺上,研究人員應用整體、中性假說(shuō)的方法來(lái)縱覽基因組、轉錄組、表觀(guān)基因組、DNA的化學(xué)修飾集合的全貌。通過(guò)利用SOLiD 3系統進(jìn)行這種系統生物學(xué)方法的研究,研究人員將可以檢測單個(gè)細胞中最常見(jiàn)和新的信使RNA(mRNA),而不會(huì )出現像現有基于探針的微陣列技術(shù)那種對已知mRNA分子的偏向性。這個(gè)新平臺每次運行能檢測4億多個(gè)序列標簽,讓研究人員在一次運行中就可以能縱覽約4倍小鼠或人的轉錄本,同時(shí)保持檢測每個(gè)細胞中單拷貝分子的靈敏度。
Gray博士表示:“在這個(gè)意義上,SOLiD 3和萬(wàn)元基因組將有助于科學(xué)家應用該平臺以充分發(fā)揮基于測序的RNA表達分析比微陣列研究更加靈敏的先天優(yōu)勢。更令人振奮的是SOLiD 3系統的閱讀片段更長(cháng),這將使得在RNA表達分析實(shí)驗中可以檢測出新的剪接形式?!?/P>
加利福尼亞大學(xué)Santa Barbara分校神經(jīng)科學(xué)研究所的聯(lián)合主管Kenneth S. Kosik醫學(xué)博士正在研究microRNA表達如何調節細胞分化。Kosik博士相信SOLiD 3系統將有助于他采用中性假說(shuō)的方法來(lái)研究非編碼RNA如何調節大腦功能,大腦腫瘤形成以及可能的神經(jīng)退化。
Kosik博士表示:“在我們的研究中,快速而可靠地檢測包括非編碼RNA在內的已知和新的RNA是非常重要的,這樣我們才能更深入地了解它們在神經(jīng)可塑性和神經(jīng)退化損傷中所行駛的功能。像SOLiD 3系統這樣的技術(shù)可以無(wú)偏向性的方式高靈敏度地檢測新或稀有轉錄本,為高樣品通量提供可擴展性。這個(gè)方法將大大促進(jìn)我們對于非編碼RNA在調節基因表達和最終的腦功能中作用的了解?!?/P>
擴展支持多種基因組分析應用
研究人員已經(jīng)將SOLiD技術(shù)應用到多種分析中,包括轉錄本分析、染色質(zhì)免疫沉淀、微生物測序等等。新的SOLiD 3系統的改進(jìn),包括閱讀片段更長(cháng)、新整合一個(gè)成像緩沖來(lái)提高信噪比,將使研究人員能利用該平臺對微生物基因組進(jìn)行從頭測序,對候選基因進(jìn)行重測序,沉默基因的甲基化圖譜分析以及生物樣品的數碼染色體核型分析等等。該系統極佳的精確性,在雙堿基編碼時(shí)高于99.94%,可為從事遺傳變異研究的人員提供相比其他測序平臺來(lái)說(shuō)最高的數據質(zhì)量。利用該系統進(jìn)行遺傳變異研究能使研究人員檢測到新的單堿基變化,即SNP,相比其他競爭測序平臺而言所需的覆蓋度更低,而假陽(yáng)性的結果更少。
應用生物系統公司自1986年推出了市場(chǎng)上第一臺DNA自動(dòng)測序儀以來(lái),不斷開(kāi)發(fā)DNA測序平臺。這標志著(zhù)該公司啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)行中的承諾----不斷開(kāi)發(fā)DNA測序試劑、系統和分析工具以滿(mǎn)足科學(xué)界對于更高通量、更成熟完善的DNA測序方案的日益增長(cháng)的需求。今天,超過(guò)14000臺ABI的遺傳分析儀正活躍在研究和管理領(lǐng)域中發(fā)揮作用,輔助完成了450多個(gè)完整基因組的測序。
應用生物系統公司的總裁兼首席運營(yíng)官Mark Stevenson表示:“在過(guò)去不到20年的時(shí)間內,應用生物系統公司的測序技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了三代的演變,從膠平板到毛細管電泳到新一代的測序,如今正提供的平臺,有望最終加速個(gè)性化藥物的實(shí)現。有了我們新的SOLiD 3系統,科學(xué)家們就能在幾星期的時(shí)間內獲得比人類(lèi)基因組計劃10年間更多的遺傳信息?!?/P>
關(guān)于SOLiD 3系統
SOLiD 3系統是生命科學(xué)領(lǐng)域從樣品到結果最全面的解決方案。這個(gè)平臺是基于寡核苷酸連接和檢測的測序。與聚合酶測序方法不同,這個(gè)平臺利用了專(zhuān)利的逐步連接技術(shù),能在多種應用中產(chǎn)生最經(jīng)濟和最準確的可定位的測序數據。SOLiD 3系統能夠在用戶(hù)實(shí)驗室中每次運行產(chǎn)生20GB可定位的測序數據,在A(yíng)BI研發(fā)實(shí)驗室中這個(gè)數據更超過(guò)25GB。SOLiD 3系統由生命科學(xué)領(lǐng)域最全面的服務(wù)和支持機構來(lái)提供支持,全球專(zhuān)職的專(zhuān)業(yè)人員超過(guò)2000名,精通業(yè)務(wù)咨詢(xún)和操作步驟開(kāi)發(fā)、儀器優(yōu)化、數據和應用整合。
SOLiD 3系統可以從現有的平臺進(jìn)行升級,或作為一個(gè)單獨的儀器。如果需要SOLiD 3升級,請聯(lián)系當地的服務(wù)代理來(lái)安裝部件,如新的計算集群、自動(dòng)化部件和試劑冷卻硬件,及軟件。SOLiD 3系統預計將在2009年初在全球上市。
關(guān)于美國應用生物系統公司
美國應用生物系統公司(ABI)是為生命科學(xué)研究、工業(yè)和商業(yè)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售儀器系統、耗材、軟件及服務(wù)的全球領(lǐng)先者。在堅信科學(xué)的力量能改善人類(lèi)環(huán)境的信念驅動(dòng)下,該公司推出了DNA、RNA、蛋白和小分子分析的創(chuàng )新技術(shù)的商業(yè)化方案。各個(gè)學(xué)科的客戶(hù)如學(xué)術(shù)、臨床研究、制藥研究和生產(chǎn)、法醫DNA分析和農業(yè)生物技術(shù)的客戶(hù),利用該公司的工具和服務(wù)以加速科學(xué)探索的進(jìn)程,改善藥物研發(fā)的過(guò)程,檢測可能致病的微生物,通過(guò)DNA信息識別個(gè)人。ABI有著(zhù)一個(gè)綜合的服務(wù)和應用領(lǐng)域支持團隊以支持全球范圍的高品質(zhì)遺傳及蛋白分析解決方案的安裝實(shí)施。ABI公司總部設在美國康涅狄格州的Norwalk。在2008年6月12日,Applera公司與Invitrogen公司宣布它們的董事會(huì )已經(jīng)批準了合并協(xié)議,根據此項協(xié)議,Invitrogen將收購ABI的所有已發(fā)行股票。這次合并受慣例成交條件的約束,預計在2008年秋季完成。