研究表明三代单分子测序优于二代测序

  测序系统的供应商，Pacific Biosciences公司宣布，在传染病检测应用中实时单分子（SMRT）测序显著优于短序列测序技术，研究结果发表在最新一期的《科学-转化医学》上。

  文章第一作者Julia Segre及他带领的美国国立卫生院（NIH）研究团队，描述了他们如何使用SMRT测序技术可分析由医疗卫生引起的传染病 （HAIs）的不同细菌以及追踪细菌抗生素抗性基因的扩散。他们特别指出，由于一种转运质粒在不同细菌间相互转移，介导碳青霉烯类抗生素的抗性基因（碳青霉烯类抗生素是最强性的抗生素）扩散，因而使得HAIs很难治愈。
  据已有研究报道，抗碳青霉烯类肠杆菌（CRE）可导致40%-80%的死亡率。另外，在美国，CRE的影响范围在过去10年里扩大了4倍，几乎每个州都有发现CRE。“由于治疗医疗卫生引起的传染病的药物在减少，疾病防御变得尤其重要。除了加强常规防范措施，我们必须寻找精确的检测方法，去追踪并且根除多药物抗性细菌。” Julia 在文中提到。
  年NIH医疗中心的传染病暴发后，人类基因组研究所的研究人员就设法研究及更好地理解质粒在医院复杂环境下的转运问题。研究人员用SMRT测序技术在细菌菌种中鉴定、追溯质粒，揭示了碳青霉烯酶扩散的复杂模式。因为质粒序列较为复杂，包含重复序列、转座因子等，之前用短读长测序它们的方式不将质粒基因从染色体基因中区分及出来。SMRT测序提供的高精度，完全连续的基因组序列数据，包括全长质粒鉴定。分析结果显示之前关于质粒的水平转移的猜想并不一定正确，并指出和可能是环境影响。结果极大地帮助了医院感染控制资源的分配。“将有限的资源分配到所有的卫生医疗机构，测序数据可以帮助分析集中资助感染控制，进而提供最好的看护，”研究人员总结说。
  和其它文章一样，这篇文章也描述了SMRT测序在传染病应用领域的优势。匹兹堡大学和马里兰大学的研究者，用SMRT测序技术得到克雷伯氏肺炎杆菌的全基因组数据，包含两个不同的碳青霉烯酶基因。作者指出，这个方法能降低测全基因组数据的成本，并且不需要进行基因组修补，在阐明大量多药物抗性质粒的复杂结构上特别有用。
  另外一项研究，瑞士苏黎世大学和爱尔兰都柏林大学的研究人员在从地表水分离出的克雷伯氏肺炎杆菌，发现一种新的抗生素抗性基因，表明病原体产生抗性基因的进化压力来源除了医疗环境，还有其他的环境。
  本月初的另一项报道，澳大利亚格里菲斯大学的研究者报道了他们如何用SMRT测序了解卡他莫拉菌的致病机理，卡他莫拉菌是革兰氏阴性菌，可引起慢性阻塞性肺疾病以及儿童耳部感染的呼吸道相关病菌。格里菲斯大学的研究者利用SMRT测序的特有优势，检测并功能性描述了DNA碱基修饰作用，被认为跟转运机制以及致病能力相关。SMRT测序技术是目前唯一可以在测序过程中碱基修饰的技术。
  公司首席科学家Jonas Korlach说：“SMRT测序凭借多方面优势成为微生物测序领域的金标准，比如测序整个质粒基因组数据，可以检测碱基修饰，比如甲基化。通过科学家们研究发现，PacBio RS II 测序平台是传染病领域研究的最理想平台，可以低成本的获得疾病病原体的全基因组图谱。”
  测序当然也适用于非传染病相关的微生物研究。最近美国马里兰大学的研究人员发表的一篇文章显示，用SMRT测序获得线虫的全基因组数据。线虫对20%的世界人口产生危害，目前至少1亿8千万人已经感染线虫。
  关于
  公司的SMRT测序技术可以产生最长的读长，有最高的精确度，并且测序偏好性低。这些优势加上测序过程中可以修饰DNA碱基的能力，使得PacBio RS II仪器成为科学家研究遗传学和组学变异的重要工具。（转化医学网360zhyx.com）