开源的测序仪，你敢想象？！

莺歌燕舞

推出一个新的测序仪这个话题已经没什么新鲜的了。

问题是，到底什么样的测序仪算得上是革命性的？
美国公司454 Bio昨天宣布推出了突破性的DNA测序平台，它可能是革命性的，因为它是开源的，提供DNA测序技术的开放获取。




该平台的主要功能包括：• DIY DNA 测序设备的说明：易于遵循的可在家构建DNA测序设备的指南。• 可定制的测序试剂盒：用户可以根据其个人研究需求创建特定于应用的测序耗材。• 简化的分子生物学操作协议：该平台简化了复杂的程序，使非专家也可以管理使用。• 社区驱动的创新：鼓励用户分享他们的修改和改进，为持续开发营造协作环境。




在测序这个领域，有史以来第一次，个人可以下载说明来搭建自己的DNA测序设备。这不光是让先进科学工具负担得起，而且是在真正催生基因分析领域的民主化。这代表了我们进行基因研究的方式的根本转变。通过赋予个人进行自己的实验的能力，可能引发全球公民科学家运动。
454这个名字是不是听起来很熟悉？2007年罗氏收购了测序仪公司454 Life Sciences。
两家公司同名的原因正是因为其背后的创始人都是同一个人：Jonathan Rothberg。对，就是那个大名鼎鼎的罗斯伯格。在454焦磷酸测序、Ion Torrent半导体测序、Quantum-Si蛋白测序之后，罗斯伯格又创立了这家454 Bio，要做开源的DNA测序。




454 Bio 开发了化学、硬件和分析软件，对DNA测序进行了简化，使测序比以往任何时候都更容易实现，通过用户自己构建超低成本的测序仪来实现。
在测序化学上，454 Bio通过基于 Lightning Terminator的合成测序来实现。Lightning Terminators (LT) 是一类 3'-OH 未封闭的可逆终止子核苷酸。终止部分（S）-α-叔丁基-5-OMe-2-硝基苄基连接至羟甲基化核碱基。荧光染料与可光裂解的终止部分连接以实现检测。






Lightning Terminators上的荧光团可被可见光激发，并且连接基团可被紫外线光裂解。这使得简单的 LED- TIRF 成像系统能够实时捕获测序数据。
在454 Bio的LED-TIRF 系统中，LED 指向测序基板的边缘。产生倏逝波，激发最靠近测序基底表面的分子。从测序池测得的信号主要是紧密堆积在测序簇中的掺入 LT，而不是溶液中的 LT。




这一平台不需要任何类型的流体或循环，测序是在单一温度下完成的，所有组件都存在于 One Pot中—称之为一锅测序。这不同于传统的SBS，通常需要庞大的流体系统和各种解决方案。
一锅测序解决方案包含测序引物、DNA 聚合酶、Lightning Terminator、DISCS 以及用于掺入、LED-TIRF 成像和 LED-TIRF UV 裂解的所有其他重要组件。将这种单一溶液引入储液器中，只需按一下按钮，一锅测序运行就会开始。
454 Bio近期完成了技术的概念验证，也提供了开源文档，包含了构建你自己的 LED-TIRF Transformer、制作测序耗材、制备 DNA 库以及在你的 Transformer 上对该文库进行测序所需的一切。
当然，这一切都还需持续改进和优化。
基于这个开源的理念，454 Bio率先发起了DNA聚合酶的有奖开发，通过优化可优先使用 Lightning Terminators的DNA 聚合酶就有机会赢得 20万美金。




下一篇文章中，我们会对具体的测序化学、实施路径及初步数据进行详细的解读。欢迎关注。

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