Nature Methods：捕捉基因组靶定区域新方法

    来自贝勒医学院（Baylor  College  of  Medicine）和Nimblegen公司的研究人员报道了一种高效、低成本的捕捉基因组靶定区域的新方法，这种新方法基于454高通量测序NimbleChip(TM)芯片技术，被称为“序列捕捉法（sequence  capture）”，能快速精确地捕捉成百上千筛选的基因组区域，无论这些区域是相邻的还是分散的，比如基因组或所有基因，或外显子的片段。这一研究成果公布在《自然—方法学》（Nature  Methods）杂志上。

    基因序列或者目标基因组区域是检测不同人类复杂疾病，譬如癌症、哮喘和心脏疾病等的相关突变的一个重要方面，目前重测序特异基因组区域的筛选的主要方法是对特异DNA片段的PCR扩增方法，但是PCR受限于扩增序列的长度，很难用于数量大。片段长的复杂基因组区域，并且在像人类这样的复杂基因组中存在重复区域，PCR方法也存在局限性。

    而序列捕捉芯片技术在下一代DNA测序技术和目前样品分离方法之间搭起了一座桥梁，为基因组目标区域的筛选富集提供了适合的方法。Roche的这种NimbleGen序列捕捉技术是以这一方法为基础，能利用一个简单的芯片杂交过程进行许多特异性基因或位点的高效筛选。贝勒医学院的此次研究成果就是利用了Roche的Genome  Sequencer  FLX(TM)系统，快速有效的对下游分析的富集基因组区域进行了测序，这也表明454测序方法在这种靶标序列测定方面具有一定的优势——由于其在长片段和高精确度阅读方面的优势。

    贝勒人类基因组测序中心（Baylor’s  Human  Genome  Sequencing  Center，HGSC）的Richard  Gibbs教授表示，“这种新技术将会在许多方面取代PCR方法”，“如果目标是为每个人进行全基因组测序的话，那么这一方法就是这一方面的一大进步。”

    《自然—方法学》出版的这篇文章证明了序列步骤过程是一种相对于复合PCR方法更简单、更精确、更有效和成本较低的方法，在他们的一项实验中，研究人员富集并分析了6700多个外显子，以及长达五百万碱基的相邻基因组区域，利用传统的方法完成这一工作量至少需要6个月！

    NimbleGen负责人Stan  Rose博士表示，“我们很荣幸有机会与HGSC的科学家们合作进行这一突破性技术的开发”，“将Roche的两项技术：NimbleGEn和454联合起来，这对于DNA测序分析市场来说意义重大”。

原始出处:

Nature Methods - 4, 903 - 905 (2007)
Published online: 14 October 2007; Corrected online: 21 October 2007 | doi:10.1038/nmeth1111

Direct selection of human genomic loci by microarray hybridization

Thomas J Albert1, Michael N Molla1, Donna M Muzny2, Lynne Nazareth2, David Wheeler2, Xingzhi Song2, Todd A Richmond1, Chris M Middle1, Matthew J Rodesch1, Charles J Packard1, George M Weinstock2 & Richard A Gibbs2

1  NimbleGen Systems Inc., 1 Science Court, Madison, Wisconsin 53711, USA.

2  Human Genome Sequencing Center, One Baylor Plaza, Houston, Texas 77030, USA.

Correspondence should be addressed to Thomas J Albert talbert@nimblegen.com or Richard A Gibbs agibbs@bcm.tmc.edu

We applied high-density microarrays to the enrichment of specific sequences from the human genome for high-throughput sequencing. After capture of 6,726 approximately 500-base 'exon' segments, and of 'locus-specific' regions ranging in size from 200 kb to 5 Mb, followed by sequencing on a 454 Life Sciences FLX sequencer, most sequence reads represented selection targets. These direct selection methods supersede multiplex PCR for the large-scale analysis of genomic regions.
 
NOTE: In the version of this article initially published online, e-mail address of the corresponding author was incorrect. The correct address should be talbert@nimblegen.com. The error has been corrected for all versions of the article.

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