人類(lèi)已經(jīng)無(wú)法阻止Illumina了。最新的HiSeq 2000測(cè)序儀已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了每次運(yùn)行產(chǎn)生600 Gb的數(shù)據(jù)量。據(jù)說(shuō)，在1-2年內(nèi)，通量還將進(jìn)一步提高，每次運(yùn)行將產(chǎn)生1000 Gb的數(shù)據(jù)。此外，在高通量測(cè)序市場(chǎng)上，Illumina占據(jù)了近7成的市場(chǎng)份額，成為近幾年生物科技領(lǐng)域的最大贏家。

從最初的Genome Analyzer，到Genome Analyzer IIx，再到最近的HiSeq 1000和2000，測(cè)序儀的通量在不斷攀升，發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量也屢創(chuàng)新高。然而，并非每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都需要如此高通量的測(cè)序儀。對(duì)于很多實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，即使買(mǎi)了，也沒(méi)有足夠的樣品讓儀器滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行。Illumina當(dāng)然也考慮到這個(gè)問(wèn)題，于是在今年初推出了個(gè)人型測(cè)序平臺(tái)——MiSeq系統(tǒng)。

MiSeq個(gè)人測(cè)序系統(tǒng)采用Illumina久經(jīng)考驗(yàn)的TruSeq™邊合成邊測(cè)序技術(shù)，但售價(jià)要低得多。它是唯一一臺(tái)在單個(gè)儀器上整合了擴(kuò)增、測(cè)序和數(shù)據(jù)分析的新一代測(cè)序儀，每次運(yùn)行能產(chǎn)生超過(guò)1 Gb的數(shù)據(jù)，且占地面積僅為2平方英尺。MiSeq有著革命性的流程和無(wú)可比擬的準(zhǔn)確性，這讓它成為快速且經(jīng)濟(jì)高效的遺傳分析的理想平臺(tái)，適合廣泛的應(yīng)用。 

久經(jīng)考驗(yàn)的新一代測(cè)序試劑

MiSeq系統(tǒng)特有全新的射流結(jié)構(gòu)，能使試劑循環(huán)時(shí)間縮短5倍。以Illumina久經(jīng)考驗(yàn)的邊合成邊測(cè)序技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)專(zhuān)利的可逆終止試劑方法對(duì)數(shù)百萬(wàn)個(gè)片段進(jìn)行大規(guī)模平行測(cè)序，在單個(gè)堿基摻入增長(zhǎng)的DNA鏈時(shí)檢測(cè)它們。當(dāng)每個(gè)dNTP加入時(shí)對(duì)熒光標(biāo)記的終止子成像，隨后切割，允許下一個(gè)堿基的摻入。由于每個(gè)測(cè)序循環(huán)中四種可逆終止子結(jié)合的dNTP都存在，所以自然競(jìng)爭(zhēng)讓摻入偏差最小化。根據(jù)每個(gè)循環(huán)的信號(hào)強(qiáng)度測(cè)定直接檢出堿基，與其他技術(shù)相比大大降低了原始錯(cuò)誤率。最終結(jié)果是高度準(zhǔn)確的base-by-base測(cè)序，避免了序列內(nèi)容特異的誤差，實(shí)現(xiàn)了可靠的堿基檢出，即使是那些重復(fù)序列區(qū)和均聚物。由TruSeq技術(shù)推動(dòng)的Illumina測(cè)序帶來(lái)了最高的數(shù)據(jù)完整性，以及最高產(chǎn)量的無(wú)偏差讀取和最多的>Q30堿基檢出。

革命性的測(cè)序流程

MiSeq提供了最簡(jiǎn)單的新一代測(cè)序流程。以低至50 ng的起始DNA制備文庫(kù)，時(shí)間不到2小時(shí)。通過(guò)直觀的觸摸屏界面開(kāi)展簡(jiǎn)單的儀器操作，即插即用的試劑帶有RFID追蹤，具有自動(dòng)化的便利。小巧、一體化的MiSeq平臺(tái)整合了簇生成，末端配對(duì)測(cè)序和完整的數(shù)據(jù)分析，不再需要輔助性設(shè)備，節(jié)省了寶貴的實(shí)驗(yàn)室臺(tái)面空間，也降低了初期投入的成本。

快速的周轉(zhuǎn)時(shí)間

有了MiSeq，您能在幾小時(shí)而不是幾天內(nèi)獲得結(jié)果。兩小時(shí)內(nèi)制備您的測(cè)序文庫(kù)，然后放入MiSeq，開(kāi)展1小時(shí)的克隆擴(kuò)增和最快3小時(shí)的測(cè)序。最后，在內(nèi)置的儀器計(jì)算機(jī)上開(kāi)展完整的數(shù)據(jù)分析，從質(zhì)量打分的堿基檢出到變異體檢出和比對(duì)，不到2小時(shí)即可完成。

最廣的應(yīng)用范圍

讓MiSeq帶您傲游廣闊的測(cè)序天地吧。有了它，您既可以開(kāi)展快速、經(jīng)濟(jì)高效的毛細(xì)管電泳（CE）測(cè)序應(yīng)用，包括擴(kuò)增子測(cè)序、克隆檢查和小基因組測(cè)序；也有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)高效的新一代測(cè)序應(yīng)用，如高度多重的PCR擴(kuò)增子測(cè)序、定向重測(cè)序、ChIP-Seq、小RNA測(cè)序，以及更多。對(duì)于目前的新一代測(cè)序用戶(hù)，可利用MiSeq系統(tǒng)以一小部分的時(shí)間和費(fèi)用完成小型項(xiàng)目。Illumina近期也發(fā)布了一些MiSeq的應(yīng)用指南。

擴(kuò)增子測(cè)序1

研究人員從福爾馬林固定、石蠟包埋（FFPE）的配對(duì)腫瘤/正常樣本的基因組DNA中擴(kuò)增得到KRAS癌基因外顯子2區(qū)域的擴(kuò)增子，并利用MiSeq對(duì)其測(cè)序。在單個(gè)MiSeq運(yùn)行中，觀察到每個(gè)擴(kuò)增子的覆蓋度超過(guò)15萬(wàn)倍，足以檢測(cè)即使是高度降解DNA中接近檢測(cè)極限（~ 0.5%）的變異。

在本研究中，他們對(duì)五個(gè)擴(kuò)增子進(jìn)行了多重分析，并以極深的覆蓋度測(cè)序。MiSeq儀器上的測(cè)序運(yùn)行能夠生成最多500萬(wàn)個(gè)簇，最多同時(shí)容納48個(gè)樣本的48個(gè)帶索引的擴(kuò)增子，產(chǎn)生平均2,500×的覆蓋度。本研究中的KRAS擴(kuò)增子長(zhǎng)度為76 bp。MiSeq平臺(tái)能夠產(chǎn)生重疊的末端配對(duì)讀取，以創(chuàng)建融合讀取，覆蓋最長(zhǎng)300 bp的擴(kuò)增子。然而，由于FFPE DNA的高度降解性質(zhì)，Illumina建議使用200 bp以下的FFPE擴(kuò)增子。

研究人員認(rèn)為，MiSeq儀器上的測(cè)序結(jié)果是極其準(zhǔn)確的，因?yàn)檫^(guò)濾掉了預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率低于Q30的數(shù)據(jù)。對(duì)于此數(shù)據(jù)組，原始讀取準(zhǔn)確率為99.8%，且平均背景噪音極低（<0.25%）。擴(kuò)增子測(cè)序的結(jié)果清晰表明了低豐度變異的可靠檢測(cè)，這是癌癥突變研究的關(guān)鍵要求。

de novo細(xì)菌基因組測(cè)序2

研究人員還在HiSeq 2000和MiSeq平臺(tái)上對(duì)從大腸桿菌參考菌株制備而來(lái)的同一個(gè)文庫(kù)進(jìn)行測(cè)序，以及de novo裝配。

利用Illumina的 TruSeq樣品制備試劑，將基因組DNA制備成測(cè)序文庫(kù)。對(duì)于MiSeq儀器上的測(cè)序，將樣品放在試劑槽內(nèi)，并與流動(dòng)槽一起上樣至儀器中。所有后續(xù)步驟在MiSeq儀器上自動(dòng)進(jìn)行，包括簇生成和2×150 bp的末端配對(duì)測(cè)序。在HiSeq流動(dòng)槽上，利用cBot和TruSeq v3 clustering 試劑將K 12 MG1655庫(kù)制備成簇，接著在HiSeq儀器上開(kāi)展2×100 bp的末端配對(duì)測(cè)序。

對(duì)于HiSeq和MiSeq測(cè)序儀上的數(shù)據(jù)比較，利用CASAVA 1.8a5離線(xiàn)分析兩組堿基檢出文件，并利用Velvet完成de novo裝配。結(jié)果顯示，兩個(gè)平臺(tái)都產(chǎn)生了高質(zhì)量數(shù)據(jù)（85%以上的堿基高于Q30）和均衡的GC覆蓋。用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行de novo裝配也產(chǎn)生了相似的結(jié)果，極好地覆蓋了參考基因組。

他們認(rèn)為，MiSeq系統(tǒng)上產(chǎn)生的測(cè)序結(jié)果很好地預(yù)測(cè)了高通量HiSeq 2000測(cè)序平臺(tái)所帶來(lái)的結(jié)果，讓MiSeq成為試行大規(guī)模研究或開(kāi)展需要速度和準(zhǔn)確性的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的理想選擇。（生物通 余亮）

MiSeq系統(tǒng)的初步性能參數(shù)3

* 包含末端配對(duì)讀取，如果適用。
注：所有性能參數(shù)都是初步的，有可能更改。以Illumina官方網(wǎng)站公布的為準(zhǔn)。

參考資料

1. http://www.illumina.com.cn/systems/miseq/amplicon.asp
2. http://www.illumina.com.cn/systems/miseq/ecoli.asp
3. http://www.illumina.com.cn/systems/miseq.asp