生物通報(bào)道 美國第三代測(cè)序公司Pacific Biosciences近日宣布推出一個(gè)獨(dú)特的解決方案，可利用PacBio® RS測(cè)序儀檢測(cè)與表觀遺傳學(xué)調(diào)控和DNA損傷相關(guān)的DNA堿基修飾。

DNA堿基修飾（如甲基化）在多個(gè)生物進(jìn)程中扮演了重要角色，包括生長(zhǎng)和衰老、免疫、細(xì)菌致病性以及疾病發(fā)展。PacBio此次推出的新軟件能夠讓研究人員輕松檢測(cè)并查看這些DNA修飾。軟件通過測(cè)定測(cè)序過程中DNA堿基摻入的速率而發(fā)揮作用。此信息在測(cè)序過程中自動(dòng)收集，是該公司單分子實(shí)時(shí)（SMRT）測(cè)序技術(shù)的一個(gè)獨(dú)特之處。

大家可以在PacBio的DevNet網(wǎng)站免費(fèi)下載SMRT分析軟件升級(jí)。此分析工具可處理用PacBio RS及最新的C2試劑所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，讓研究人員可重新分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)，以檢測(cè)甲基化及其他堿基修飾。

目前已知有20多種生物學(xué)上重要的DNA堿基修飾，而新型修飾也不斷被發(fā)現(xiàn)。此軟件具有一個(gè)用戶友好的分析和查看界面，從而簡(jiǎn)化了在原始基因組DNA中檢測(cè)這些修飾事件的過程。該公司的網(wǎng)站上還有研究細(xì)菌甲基化組的指引，包括N6-甲基腺嘌呤和N4-甲基胞嘧啶，地址為www.pacb.com/basemod。

Eric Schadt博士是西奈山醫(yī)院基因組學(xué)和多尺度生物學(xué)研究所的主任，同時(shí)也是PacBio的首席科學(xué)官。他認(rèn)為：“甲基化等修飾對(duì)疾病發(fā)生和嚴(yán)重性、細(xì)菌的致病性以及基因調(diào)控很重要。我們利用SMRT測(cè)序分析了德國大腸桿菌爆發(fā)菌株，指出堿基修飾在基因調(diào)控中的關(guān)鍵作用，此基因與菌株的嚴(yán)重性相關(guān)聯(lián)。如果沒有查看堿基修飾，我們就無法了解病原菌生物學(xué)的整幅圖像。”

德國大腸桿菌疫情爆發(fā)之后，PacBio對(duì)爆發(fā)株進(jìn)行了測(cè)序組裝。之后，他們又邀請(qǐng)New England Biolabs公司協(xié)助對(duì)該大腸桿菌株測(cè)序結(jié)果進(jìn)行甲基化方面的生物信息學(xué)分析。結(jié)果表明該基因組上確實(shí)有很多甲基化出現(xiàn)（約45000個(gè)）。通過排除法，發(fā)現(xiàn)爆發(fā)株里有CTGCAG motif特有的甲基化，還發(fā)現(xiàn)插入的外源序列中還有一段序列類似甲基化酶，可專門對(duì)CTGCAG的序列進(jìn)行甲基化。對(duì)CTGCAG甲基化有關(guān)的基因表達(dá)分析，發(fā)現(xiàn)表達(dá)上調(diào)的基因包括菌毛，鞭毛體和與細(xì)胞注入有關(guān)的基因，這些結(jié)果也許可能解釋為嗜菌體侵染而注入一段外源基因，其中包含一種甲基化酶，導(dǎo)致爆發(fā)株表達(dá)改變，提高對(duì)宿主吸附性，連同志賀毒素，而導(dǎo)致毒性升高。

由此可見，正由于Pacbio的第三代測(cè)序系統(tǒng)得到堿基序列信息的同時(shí)獲得了堿基修飾的信息，我們才能同時(shí)對(duì)堿基序列和堿基修飾兩方面測(cè)序信息進(jìn)行分析，從而完整解釋爆發(fā)株的強(qiáng)毒性的基因組機(jī)制，為表觀遺傳學(xué)及疾病基因組學(xué)開辟了新的研究思路。

歡迎索取PacBio RS測(cè)序儀的更多資料！

Pacific Biosciences負(fù)責(zé)市場(chǎng)開發(fā)的高級(jí)副總裁Kevin Corcoran表示：“我們很高興提供第一款也是唯一一款工具，讓研究人員能夠檢測(cè)堿基修飾，作為測(cè)序流程中不可缺少的一部分。這是Pacific Biosciences的一個(gè)里程碑，也是科學(xué)界一個(gè)寶貴的新工具。”（生物通 薄荷）

專題：?jiǎn)畏肿訙y(cè)序PacBio