两篇Nature Methods发布突破性测序技术

　　2016年08月22日讯 澳大利亚基因组研究者开发了一种人工合成的“镜像”DNA序列--Sequins。这一突破性技术能帮助人们更好地进行基因组分析，有望成为将基因组测序推向临床的一大助力。

　　人类基因组是包含六十多亿DNA碱基的复杂序列。现在测序一个人的基因组已经比较方便了，但随之而来的基因组分析问题依然令人头疼。为了提高基因组分析的质量，澳大利亚Garvan医学研究所的团队开发了Sequins技术。

　　“随着基因组测序越来越多地用于疾病诊断，准确理解基因组数据的含义变得更加重要了，”这项研究的领导者，Garvan医学研究所的Dr Tim Mercer表示。Dr Mercer及其同事想到，可以在测序过程中给患者DNA添加小的合成DNA（Sequins）。这些Sequins可以作为内参，帮助人们分析基因组测序生成的庞大数据。

　　据介绍，Sequins技术基于一个简单直观的概念--镜像DNA。“Sequins本质上是天然DNA序列的镜像。基因组具有‘手性’，sequins与天然基因组序列之间的关系就相当于我们的左手和右手。尽管sequins的行为与天然基因组序列一模一样，但它们很容易就能识别出来。”

　　添加到测序反应中的sequins可以作为内参，用于评估基因组测序的灵敏度和准确性。“Sequins与人类DNA一同经历测序过程的每个步骤，做出与真实DNA相同的反应，但又不会与真实DNA混淆。这可以帮助研究者们评估和优化这些步骤，”Dr Mercer指出。

　　“Sequins将DNA测序带向临床标准，将成为基因组和医学研究的基本平台，”Garvan医学研究所的John Mattick教授说。研究人员认为Sequins技术能显著改善遗传病诊断的可靠性和灵敏度。癌症诊断也是Sequins大展身手的潜在领域，“将Sequins整合到癌症诊断的临床测试中，将大大提升诊断结果的可靠性，减少诊断错误。让医生更有信心为患者提供最佳疗法。”

　　Sequins的潜在应用非常广泛，因为所有基因组（从细菌到人类）都具有手性。Sequins适用于任何生物和几乎所有的二代测序应用。Dr Mercer会将Sequins技术免费提供给其他研究者。“我们欢迎学术同行与我们联系，我们可以给他们发一些Sequins用于基因组研究。我们热切希望将这一技术推广到全世界。”

　　随着高通量基因组技术的日益普及，研究者们获得了海量数据对生物学机制或疾病病因进行研究。然而，高通量实验中的噪音和偏好使高维基因组数据分析成为了一项很大的挑战。Dana-Farber癌症研究所的刘小乐 （Xiaole Shirley Liu） 和德克萨斯大学西南医学中心的Yang Xie领导研究团队对此进行了深入研究。

　　对于大部分生物学研究者来说，生物信息学还是一个比较陌生的领域。传统教学方式主要针对的是基础的科学原理和实验方法，很少涉及计算机编程和数据统计。然而在进行大数据研究的时候，我们往往需要自己编写一些程序。如果一不小心犯了错，就有可能危及数据本身。2015年8月，The Scientist杂志联系了几位科学程序员，介绍了他们所使用的工具，探讨了生物信息学菜鸟所需的一些训练。

　　这样的海量数据不仅为人们带来了前所未有的机遇，还在数据储存、数据传输和数据分析方面提出了新的挑战。以往研究者们需要建立计算机集群来储存和分析大数据集，同时运行几十台甚至几百台计算机。然而许多人都没有这样的条件，因此越来越多的研究者们选择通过“云计算”来解决问题。