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1000美元基因组实现了,下一个目标是什么? 精选

已有 13596 次阅读 2014-6-27 21:55 |系统分类:科研笔记

1000美元基因组实现了,下一个目标是什么

 

今年是值得基因组学领域庆祝的一年,因为,我们终于实现1000美元一个基因组的目标。2014114日,美国illumina公司正式宣布,Illumina X Ten测序系统已经实现了1000美元完整测完一个人的DNA基因组。

 

那么,我问大家一个问题:基因组技术的下一个目标是什么呢?

 

这里,我提一个我的看法:10美元RNA转录组

 

首先,一个目标的设立一定要有超前性。正如早在2003年,当耗费30亿美元的国际人类基因组计划刚刚完成时,当时美国NIH就提出了一个非常前瞻性的资助计划,首次提出了1000美元基因组计划,并且资助97个单位共约2亿美元,来开发第二代基因测序。经过10年的努力,当年的一个非常前瞻性的目标真的实现了。因此我在这里提到的10美元RNA转录组也是一个10年的目标。

其次,如果实现了10美元转录组,我认为将会给医学带来重要革命。我记得我在斯坦福的时候,隔壁的Michael Snyder 教授做了一个很有意思的研究,他每隔3个月给自己抽一次血,测转录组,测代谢组和蛋白组等,一直持续做,2年之后,他的医生突然告诉他,他确诊为糖尿病。Michael Snyder立刻回头研究他的转录组等数据,结果发现早在约6个月之前,他的转录组等数据已经表明他的身体状况已经开始向糖尿病方向发展了。他的这个研究结果引起来全世界的关注,Cell杂志专门以封面文章发表,并且评为当年最受关注的文章。从这个例子,我们可以得到启发,当10美元转录组成为现实的时候,我们就可以把转录组水平的检测当成常规检测,每年体检的时候做一次,生病后常规的做,来实时监控身体的状况。这样,完全符合医学界提出的4P医学(预防性,预测性,个体化和参与性)。

第三,我们把目标定在RNA转录组上,也是符合生命的中心法则的。人的DNA基因组是一生都几乎不会改变,而RNA转录组是动态的。因此,人的一生需要测很多次RNA转录组,如果价格降到10美元RNA转录组,那么就可以成为一个可以在临床常规使用的诊断方法了。有人也提出来将目标定位100美元DNA基因组,但我觉得这个意义不大,因为人一辈子只测一次基因组,1000美元是完全可以接收的。

第四,我认为第二代测序的使命是1000美元基因组,而10美元RNA转录组则是留给第三代测序的使命。第二代测序尽管测序本身的价格不断下降,但是测序前的样品处理和建库却在过去10年里面几乎没有太多的进步。现在的二代测序建库流程包括9步:RNA提取,反转录,打断,末端修复,加A,加接头,PCR,纯化,质控。其中每一步都要消耗试剂和酶,建库的费用至少要100美元。因此,我认为二代测序是无法实现10美元基因组的。同时,建库所耗费的时间太长,通常要2天,也不符合临床的需求。而第三代测序,尤其是Helicos和Pacbio提出的RNA直接测序法,样品制备只有一步:提取RNA,就可以直接上机测序了。虽然第三代测序仪目前不如二代测序成熟和稳定,我认为,第三代测序技术未来是有希望实现10美元转录组的。

 

总结起来,当大家欢欣鼓舞庆祝1000美元基因组时,我们需要站的更高一点,去眺望一下基因组技术的未来。我看到的是:10美元转录组以及第三代基因组测序技术。

 



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