兩篇NatureMethods發布突破性測序技術

　　澳大利亞基因組研究者開發了一種人工合成的“鏡像”DNA序列——Sequins。這一突破性技術能幫助人們更好地進行基因組分析，有望成為將基因組測序推向臨床的一大助力。

　　人類基因組是包含六十多億DNA堿基的復雜序列。現在測序一個人的基因組已經比較方便了，但隨之而來的基因組分析問 題依然令人頭疼。為了提高基因組分析的質量，澳大利亞Garvan醫學研究所的團隊開發了Sequins技術。他們在八月八日的Nature Methods雜志上連發兩篇文章對這個技術進行了詳細的介紹。

　　“隨著基因組測序越來越多地用于疾病診斷，準確理解基因組數據的含義變得更加重要了，”這項研究的領導 者，Garvan醫學研究所的Dr Tim Mercer表示。Dr Mercer及其同事想到，可以在測序過程中給患者DNA添加小的合成DNA（Sequins）。這些Sequins可以作為內參，幫助人們分析基因組測 序生成的龐大數據。

　　據介紹，Sequins技術基于一個簡單直觀的概念——鏡像DNA。“Sequins本質上是天然DNA序列的鏡 像。基因組具有‘手性’，sequins與天然基因組序列之間的關系就相當于我們的左手和右手。盡管sequins的行為與天然基因組序列一模一樣，但它 們很容易就能識別出來。”

　　添加到測序反應中的sequins可以作為內參，用于評估基因組測序的靈敏度和準確性。“Sequins與人類DNA一同經歷測序過程的每個步驟，做出與真實DNA相同的反應，但又不會與真實DNA混淆。這可以幫助研究者們評估和優化這些步驟，”Dr Mercer指出。

　　“Sequins將DNA測序帶向臨床標準，將成為基因組和醫學研究的基本平臺，”Garvan醫學研究所的 John Mattick教授說。研究人員認為Sequins技術能顯著改善遺傳病診斷的可靠性和靈敏度。癌癥診斷也是Sequins大展身手的潛在領域，“將 Sequins整合到癌癥診斷的臨床測試中，將大大提升診斷結果的可靠性，減少診斷錯誤。讓醫生更有信心為患者提供最佳療法。”

　　Sequins的潛在應用非常廣泛，因為所有基因組（從細菌到人類）都具有手性。Sequins適用于任何生物和幾 乎所有的二代測序應用。Dr Mercer會將Sequins技術免費提供給其他研究者。“我們歡迎學術同行與我們聯系，我們可以給他們發一些Sequins用于基因組研究。我們熱切 希望將這一技術推廣到全世界。”

　　隨著高通量基因組技術的日益普及，研究者們獲得了海量數據對生物學機制或疾病病因進行研究。然而，高通量實驗中的噪 音和偏好使高維基因組數據分析成為了一項很大的挑戰。Dana-Farber癌癥研究所的劉小樂 (Xiaole Shirley Liu) 和德克薩斯大學西南醫學中心的Yang Xie領導研究團隊對此進行了深入研究。他們開發了一種強大的計算方法——MANCIE，并將其發表在四月十三日的Nature Communications雜志上。

　　對于大部分生物學研究者來說，生物信息學還是一個比較陌生的領域。傳統教學方式主要針對的是基礎的科學原理和實驗方法，很 少涉及計算機編程和數據統計。然而在進行大數據研究的時候，我們往往需要自己編寫一些程序。如果一不小心犯了錯，就有可能危及數據本身。2015年8 月，The Scientist雜志聯系了幾位科學程序員，介紹了他們所使用的工具，探討了生物信息學菜鳥所需的一些訓練。

　　這樣的海量數據不僅為人們帶來了前所未有的機遇，還在數據儲存、數據傳輸和數據分析方面提出了新的挑戰。以往研究者們需要 建立計算機集群來儲存和分析大數據集，同時運行幾十臺甚至幾百臺計算機。然而許多人都沒有這樣的條件，因此越來越多的研究者們選擇通過“云計算”來解決問 題。