生物通報(bào)道 10X Genomics公司于本周宣布正式發(fā)售GemCode測(cè)序平臺(tái)。這家堪稱測(cè)序黑馬的公司在2月份的AGBT 2015大會(huì)上推出這款儀器，引起業(yè)界關(guān)注。GemCode平臺(tái)能夠與現(xiàn)有的短讀取測(cè)序儀互補(bǔ)，產(chǎn)生長(zhǎng)片段信息（10-100 kb），實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)變異和單體型等分析。

由于現(xiàn)有技術(shù)的局限性，基因組上仍然有不少缺口�，F(xiàn)有的測(cè)序工具讓研究人員能夠經(jīng)濟(jì)地產(chǎn)生數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)SNP的大規(guī)模鑒定。然而，對(duì)于結(jié)構(gòu)變異這種大片段的DNA改變，我們還是無(wú)法輕松檢出。

GemCode平臺(tái)是一套分子條形碼和分析系統(tǒng)，由儀器、試劑盒和信息學(xué)軟件組成。它帶來(lái)了結(jié)構(gòu)變異、單體型以及其他一些有價(jià)值的長(zhǎng)片段信息，適用于靶向、外顯子組和全基因組測(cè)序。這個(gè)平臺(tái)并非單獨(dú)使用，而是與短讀取的測(cè)序儀結(jié)合使用，能輕松整合到現(xiàn)有的測(cè)序流程中。目前，它只與Illumina測(cè)序系統(tǒng)兼容。

GemCode技術(shù)的核心是對(duì)1 ng的DNA進(jìn)行精確分區(qū)，形成皮升（pl）大小的液滴，其中包含分子條形碼。凝膠珠（Gel beads）是GemCode技術(shù)的核心部分。每個(gè)凝膠珠都帶有條形碼oligo的千萬(wàn)個(gè)拷貝。每條oligo包含14 bp的分子條形碼以及與Illumina測(cè)序兼容的組分。這些凝膠珠在分區(qū)之后溶解，釋放oligo，啟動(dòng)文庫(kù)構(gòu)建。

GemCode儀器利用微流體芯片實(shí)現(xiàn)了高通量的液滴導(dǎo)入。在8樣品卡盒中上樣凝膠珠、GemCode試劑和DNA混合物，以及分區(qū)的油。微流體通道的網(wǎng)絡(luò)形成了“雙十字”交叉。在第一個(gè)交叉，凝膠珠與試劑預(yù)混液和DNA混合。第二個(gè)交叉將反應(yīng)包裹在油中，形成數(shù)千個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)。這些油滴就稱為GEM。在每個(gè)GEM中，凝膠珠溶解，釋放帶條形碼的oligo，實(shí)現(xiàn)后續(xù)的DNA priming。后面便是傳統(tǒng)的文庫(kù)構(gòu)建。

之后，數(shù)據(jù)分析軟件將10X Genomics條形碼的獨(dú)特能力與短讀取數(shù)據(jù)相結(jié)合，產(chǎn)生一種強(qiáng)大的新數(shù)據(jù)類型：Linked-Reads。在比對(duì)和變異檢出后，新的算法利用條形碼將來(lái)自同一條基因組DNA分子的短讀取連接起來(lái)。所產(chǎn)生的讀取長(zhǎng)度在10-100 kb。

這種Linked-Reads數(shù)據(jù)讓研究人員能夠以前所未有的水平檢測(cè)單體型和結(jié)構(gòu)變異。以25倍的覆蓋度進(jìn)行全基因組測(cè)序，就能分辨5 Mb的單體型板塊。同時(shí)，缺失、重復(fù)和重排等具有挑戰(zhàn)性的結(jié)構(gòu)變異也能夠自信鑒定，從而更準(zhǔn)確地了解基因組復(fù)雜性。

目前，多個(gè)機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始使用GemCode平臺(tái)，Broad研究院便是其中一個(gè)。主管Stacey Gabriel表示，Broad的研究人員都很興奮。“隨著GemCode平臺(tái)的安裝，我們將很快提供Linked-Reads，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)變異檢測(cè)和單體型分相等應(yīng)用，”她說(shuō)。

也許，不久以后我們就能看到有關(guān)GemCode的論文發(fā)表吧。據(jù)悉，GemCode平臺(tái)的售價(jià)約為75,000美元，而耗材成本大約是每個(gè)樣品500美元。（生物通 余亮）