新一代測序技術之所以迷人，是因為它一次運行幾天就完成了我們若干人若干年才能完成的任務。不過在其風光的外表之下，也有著不為人知的艱辛。運行費用太高，這讓眾多想吃螃蟹的研究人員只能望而興嘆。連最知名的Sanger研究院都有些吃不消，更何況一般的研究人員。我們以前處理中最簡單的PCR來舉例說明一下。

如果你想對1000個基因（約7000個外顯子）進行測序，那么你首先要設計并合成14000條PCR引物，擴增出目的片斷。以每條引物10元的最優惠價格計算，這部分的費用大約是14萬（注：本文列出的價格均為人民幣）。另外，7000個PCR反應的費用姑且算作3.5萬元。那么，僅僅是PCR這部分，費用就蹭地升到了18萬左右。這還只是試劑的費用，人工呢？設計7000對引物，這可不是一般的工作量，每天設計100對，天天無休，也得兩個月啊。還有痛苦的PCR過程，不出差錯都要偷笑了。難怪有些機構買了新一代測序儀，卻遲遲不敢開動。

看了這段話，估計有些想躍躍欲試的研究者開始泄氣了。不過，科技的魅力就在于其不斷創新，生命科學尤其如此。這不，羅氏公司屬下NimbleGen公司就推出了全新的解決方案。只需1塊NimbleGen革命性的序列捕獲芯片，就能靶定上面7000個外顯子，一步完成富集步驟，極大地節省了費用、人力和時間。

NimbleGen序列捕獲芯片可是天字第一號，專門用于解決測序時樣品制備的瓶頸。這種芯片可以量身定制，能捕獲連續或分散的基因組區域，靈活性非常高。

NimbleGen序列捕獲芯片的原理與一般的芯片類似，不過據羅氏的專家介紹，探針的長度會稍長一些。至于探針的具體信息，那就是NimbleGen的專利了，外人不得而知。捕獲過程也很簡單：基因組DNA被打斷，然后與定制的序列捕獲芯片雜交，沒有雜交上的片斷被洗掉。富集的目標群體隨后被洗脫并擴增，就能用GS FLX進行高通量測序了。

NimbleGen序列捕獲芯片的優勢：

定向捕獲基因組目標區  目前一塊芯片最長可捕獲5 MB的指定基因組區域，特異性和覆蓋度都很高。

數據可靠  芯片上包含了對照探針，用于驗證系統的性能。基于已知、獨特的基因座，這些目標區域提供了對照基因座富集水平的定量測定方法。

你說，我捕獲  每個人感興趣的區域都不一樣，只要你選擇出想要捕獲的區域，Roche NimbleGen就會設計并合成一塊定制的序列捕獲芯片。捕獲區域可以是連續或非連續的基因組長片段、全外顯組或其他任何區域。

省錢、省時又省事  有了這塊芯片，什么引物設計、PCR，都拋到腦后吧，一次就得到了可直接用于測序的所有目標區域。與PCR方法相比真是省錢、省時又省事。

至于它的表現如何，我們讓paper來說話。貝勒醫學院是它的早期用戶之一。Albert等人研究表明，序列捕獲方法較之于以前的PCR方法是一種更簡單、更精準、更高效、更經濟的方法。通過一次實驗，超過6,700個外顯子可以被同時富集并分析，相當于達到5百萬個堿基對的連續基因組區域。如果利用以前的方法，則可能需要耗費至少6個月的時間1。Okou等在1.7 Mb的區域中捕獲>300 kb的編碼區域。隨后重測序的堿基檢出率為99.1%，準確率為99.81%2。Hodges等用7塊芯片總共捕獲了204,490個外顯子，基因組編碼區域和鄰近剪接位點的長度達44 Mb。捕獲的片斷在測序中產生了109 Mb的序列讀長。目標外顯子的平均富集度為237倍，超過50%產生了序列數據3。

序列捕獲芯片能應用在外顯子區域、大的基因座和候選基因群重測序上。許多疾病如癌癥、心血管疾病、代謝失調等都涉及多個基因。選擇性地富集基因組編碼區域有助于我們了解復雜的遺傳疾病。大的基因座的測序是發現和分析SNP及其分布的好方法。未來還可能應用在對重要的植物基因組分析上，例如分析數量性狀位點。選擇性富集也是對大規模基因群測序時的必經之路，如毒性研究、代謝信號基因群和ADME藥物基因組學分析。

在了解了它的性能后，你一定更關心它的價格。如果你現在定制，那真是趕上好時機了。現在羅氏攜手國家人類基因組南方研究中心推出“珠聯璧合，傾情回饋”的特價活動。如果你只需序列捕獲的服務，目前芯片的優惠價為24750元，而設計的費用為8250元。只需3萬多塊，就輕松完成了以前十幾萬才能完成的工作。再加上后面的454測序服務也只需13萬元。你提供21ug的基因組DNA，并標明想要捕獲的區域就OK了，交付給你的是最終的測序結果。最短的時間，最小的投入，實現發頂級雜志的夢想。

1. Albert TJ, et al. “Direct selection of human genomic loci by microarray hybridization,” Nature Methods 2007 Nov; 4(11):903-5.

2. Okou DT, et al. “Microarray-based genomic selection for high-throughput resequencing,” Nature Methods 2007 Nov; 4(11):907-9.

3. Hodges E, et al. “Genome-wide in situ exon capture for selective resequencing,” Nature Genetics 2007 Dec; 39(12):1522-7.

（生物通 余亮）