测序黑马10X Genomics正式发售GemCode平台

莺歌燕舞

10X Genomics公司于本周宣布正式发售GemCode测序平台。这家堪称测序黑马的公司在2月份的AGBT 2015大会上推出这款仪器，引起业界关注。GemCode平台能够与现有的短读取测序仪互补，产生长片段信息(10-100 kb)，实现结构变异和单体型等分析。

　　由于现有技术的局限性，基因组上仍然有不少缺口。现有的测序工具让研究人员能够经济地产生数据，实现SNP的大规模鉴定。然而，对于结构变异这种大片段的DNA改变，我们还是无法轻松检出。

　　GemCode平台是一套分子条形码和分析系统，由仪器、试剂盒和信息学软件组成。它带来了结构变异、单体型以及其他一些有价值的长片段信息，适用于靶向、外显子组和全基因组测序。这个平台并非单独使用，而是与短读取的测序仪结合使用，能轻松整合到现有的测序流程中。目前，它只与Illumina测序系统兼容。

　　GemCode技术的核心是对1 ng的DNA进行精确分区，形成皮升(pl)大小的液滴，其中包含分子条形码。凝胶珠(Gel beads)是GemCode技术的核心部分。每个凝胶珠都带有条形码oligo的千万个拷贝。每条oligo包含14 bp的分子条形码以及与Illumina测序兼容的组分。这些凝胶珠在分区之后溶解，释放oligo，启动文库构建。

　　GemCode仪器利用微流体芯片实现了高通量的液滴导入。在8样品卡盒中上样凝胶珠、GemCode试剂和DNA混合物，以及分区的油。微流体通道的网络形成了“双十字”交叉。在第一个交叉，凝胶珠与试剂预混液和DNA混合。第二个交叉将反应包裹在油中，形成数千个独立的反应。这些油滴就称为GEM。在每个GEM中，凝胶珠溶解，释放带条形码的oligo，实现后续的DNA priming。后面便是传统的文库构建。

　　之后，数据分析软件将10X Genomics条形码的独特能力与短读取数据相结合，产生一种强大的新数据类型：Linked-Reads。在比对和变异检出后，新的算法利用条形码将来自同一条基因组DNA分子的短读取连接起来。所产生的读取长度在10-100 kb。

　　这种Linked-Reads数据让研究人员能够以前所未有的水平检测单体型和结构变异。以25倍的覆盖度进行全基因组测序，就能分辨5 Mb的单体型板块。同时，缺失、重复和重排等具有挑战性的结构变异也能够自信鉴定，从而更准确地了解基因组复杂性。

　　目前，多个机构已经开始使用GemCode平台，Broad研究院便是其中一个。主管Stacey Gabriel表示，Broad的研究人员都很兴奋。“随着GemCode平台的安装，我们将很快提供Linked-Reads，实现结构变异检测和单体型分相等应用，”她说。

　　也许，不久以后我们就能看到有关GemCode的论文发表吧。据悉，GemCode平台的售价约为75,000美元，而耗材成本大约是每个样品500美元。

来源：生物通