6月15日,在歐洲人類遺傳學大會(ESHG 2019)上,全球領(lǐng)先的生命科學前沿機構(gòu)華大集團(以下簡稱“華大”)發(fā)布了“高清”組裝基因組解決方案及標準,該方案及標準基于華大旗下子公司華大智造自主測序技術(shù)DNBSEQTM和stFLR,開啟了基因組測序“全高清”時代,對更全面和準確地獲取遺傳信息有著里程碑式的突破。
在大會現(xiàn)場,華大智造首席科學家Rade Drmanac博士向在場嘉賓闡述了華大定義“高清”基因組的“676”標準,如果說過去短讀長測序比對參考基因組,繪制出的是一幅打著“馬賽克”的“肖像畫”,那么基于“676”標準的從頭組裝二倍體基因組數(shù)據(jù),則將基因組測序真正帶入“全高清”時代,將極大推動個性化醫(yī)療的發(fā)展。
目前,由于測序技術(shù)的局限性,大多數(shù)全基因組測序只能獲取單倍體數(shù)據(jù)。但人類基因組是二倍體,即我們從父母親那里各遺傳到一套染色體,這些染色體之間的變異和差異可能對個體的表型產(chǎn)生重要影響。
而新發(fā)布的高精度基因組標準和解決方案將有助解決這一問題。此次華大公布的高精度基因組測序數(shù)據(jù)標準為:Contig N50>106,Scaffold N50>107,組裝全基因組數(shù)據(jù)>6G,簡稱為“676”標準。
該標準將從頭組裝兩條染色體,獲取二倍體測序數(shù)據(jù)。依托華大更準確和低成本的個人全基因組測序解決方案, “676”標準可以為人們提供自己獨立的參考基因組數(shù)據(jù)?;谶@些數(shù)據(jù),可以檢測所有類型的結(jié)構(gòu)變異,且無需與參考基因組進行比對,將大大提高了基因組數(shù)據(jù)的參考性,最終幫助個體進行復(fù)雜疾病的診斷和預(yù)測,并可作為衡量個體一生健康變化的基線。
發(fā)布這一標準的Rade Drmanac博士對此表示,“676”標準可單獨組裝每個人的基因組,并且不依賴于參考基因組,能提供更加全面和準確的遺傳信息,將有助于推動個性化醫(yī)療的實現(xiàn)。
華大智造的stLFR(單管長片段)技術(shù)是實現(xiàn)“676”標準的核心,基于專有的DNA分子共標簽技術(shù),通過將來源于同一DNA長片段的短讀長測序片段標記上相同分子標簽,stLFR能夠基于高精度短讀長測序獲取長片段的DNA信息,而與DNBSEQTM測序技術(shù)相結(jié)合,stLFR技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量變異檢測,二倍體基因組定相,結(jié)構(gòu)變異解析及其他長讀長應(yīng)用。
除了技術(shù)優(yōu)勢,“676”標準及其解決方案在測序成本上也同樣具有優(yōu)勢。在即將上市的MGISEQ-T7測序平臺上,“676” 標準的全基因組測序成本預(yù)計為1000美元。
在本次會議上,華大還計劃將“676”標準應(yīng)用于新開展的基因組項目Diverse Genomes Project,該計劃將在未來幾年內(nèi)對1000個樣本進行測序,以在不同人群中創(chuàng)建高質(zhì)量的參考基因組和更為完整的人類基因組多樣性數(shù)據(jù)庫。屆時,這些數(shù)據(jù)將免費向研究者開放。目前該項目正公開收集樣本,并招募合作者加入。
除發(fā)布“676”精準基因組標準和解決方案外,華大還在本次大會上宣布了與生物信息學軟件公司Sentieon的合作,Sentieon是基因組裝配和變體調(diào)用解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者,雙方將共同開發(fā)基于stLFR技術(shù)的基因組組裝軟件,實現(xiàn)低成本高精度的單體型定相基因組從頭組裝。
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