Nature：Oxford Nanopore Technologies公司展出测序仪MinION

自英国牛津纳米孔公司（Oxford Nanopore Technologies）公司在 2013 年 11 月启动 MinION 测序仪的早期试用计划以来，人们一直就在盼望着 MinION 的数据。上周，在基因组生物学技术进展大会（ AGBT 2014）上，有关 MinION 的首个数据终于出炉。

MinION 是利用纳米孔技术进行测序的系统，体积小巧，即插即用。两年前， Oxford Nanopore 也是在 AGBT 上宣布了 MinION 测序仪的消息。因其有望实现更快速、更廉价的测序，而立即引起市场轰动。不过，到目前为止， MinION 仍未正式上市。

Broad 研究院的一名计算生物学家 David Jaffe 在此次大会上介绍了两个样品的数据，一个来自大肠杆菌，另一个来自革兰氏阳性菌 Scardovia wiggsiae（基因组大小约为 1.6 Mb）。正如人们所预料的，测序实验是由 Oxford Nanopore 开展的，而不是 David Jaffe 的小组。

据介绍，文库制备的基本步骤是从高分子量 DNA 开始的，片段化 DNA ，无需大小选择，再连接接头。双链 DNA 的一端被系住，让测序过程更加容易。纳米孔中的酶使其变成单链 DNA ，再通过纳米孔。随着单链 DNA 通过纳米孔，测序系统根据电流变化确定 DNA 序列。

然而，电流并非单个碱基的函数，而是纳米孔中数个碱基的函数，这让整个测序过程及碱基的推断变得很困难。研究人员希望以单碱基分辨率获得信号。不过，目前 MinION 测定的是 6 聚体的信号。它的原始数据是电流（或电压）相对于时间的图像。David Jaffe 将数据称之为波形曲线（Squiggles）。 Oxford Nanopore 科学家面临的计算挑战是将k-mer的波形曲线转化为序列数据。

据介绍， MinION 上的平均读长达 5.4 kb，有些长达 10 kb。这比目前主流测序技术的读长要长，但仍未达到 Oxford Nanopore 之前宣布的 100 kb。

在错误方面， MinION 的 reads 的确有错误，有些看起来像系统错误。在 David Jaffe 展示的数据中，有一段 reads 没有错误，而另一块区域有不少错误。它也存在系统性的缺失，如6个 reads 中的 5 个少了一个T。David Jaffe 称，84% 的 reads 至少有一个完美的 50 聚体，而 100% 的 reads 至少有一个完美的25聚体。

对于 MinION 首次公布的数据，业界反应不一。高盛的分析师 Isaac Ro 认为， Oxford Nanopore 似乎仍在开发阶段，此时不大可能威胁（Illumina 的）竞争地位。但也有一些科学家认为， MinION 有潜力撼动测序市场。怀特黑德生物医学研究所的 Yaniv Erlich 表示，这种小型、廉价且便携的 MinION 不可能像科学家们所使用的大型仪器一样。但如果 Oxford 继续改进这种技术，它将实现当今无法实现的多个应用。

早前， Oxford Nanopore 宣布了 MinION 的早期试用计划。参与者在支付 1,000 美元的押金和运费后，将收到一台 MinION 测序仪，包括测序 USB 装置、流动槽和软件。2 月 14 日，一些幸运的申请者已经收到了此计划的邮件，他们称之为甜蜜的情人节礼物。目前还不清楚，多少实验室被批准参加此项目。

原始出处：

Erika Check Hayden. Oxford Nanopore unveils data from portable genome sequencer. Nature, 14 February 2014;doi:10.1038/nature.2014.14724