系列 | NGS测序十年记:ABI奋起直追

2015/11/20 来源:Ebiotrade
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导读
Applied Biosystems(ABI)是全自动测序仪领域绝对的领头羊,其3730旗舰测序仪在人类基因组计划中立下赫赫战功。然而,在新一代测序方面,454和Solexa抢了先机,率先推出了NGS仪器。ABI当然不会作壁上观,让客户的实验室里摆满对手的仪器。


说起全自动测序仪,Applied Biosystems(ABI)那是绝对的领头羊,其3730旗舰测序仪在人类基因组计划中立下赫赫战功。然而,在新一代测序方面,454和Solexa抢了先机,率先推出了NGS仪器。ABI当然不会作壁上观,让客户的实验室里摆满对手的仪器。

于是,它在2006年斥资1.2亿美元收购了遗传分析公司Agencourt Personal Genomics(APG),为的是第二年将新一代测序系统推向市场。APG的核心技术是SOLiD(supported oligo ligation detetion),其独特之处在于以四色荧光标记寡核苷酸的连续连接合成为基础,取代了传统的聚合酶连接反应,可对单拷贝DNA片段进行大规模扩增和高通量并行测序。

SOLiD系统原本计划在2008年推出,但ABI扩大了研发团队,努力提高通量和读长。同时,早期试用客户也对这个系统给出了积极的反馈。因此,ABI在2007年美国人类遗传学协会的年会上正式推出了SOLiD系统。仪器标价为60万美元,包括辅助设备和计算机,高于454和Solexa的仪器。

就当时而言,SOLiD系统是通量最高的新一代测序平台,每次运行可以产生4 Gb的数据。此外,由于它采用双碱基编码技术,在测序过程中对每个碱基判读两遍,能够区分测序错误和多态性,故原始数据的准确性接近99.95%,高于其他的新一代测序平台。这也成为它的主要卖点之一。

2008年,在Illumina宣布将人类基因组测序费用降至10万美元后不久,ABI就宣布,利用SOLiD测序平台,人类基因组的测序成本低于6万美元。这个价格包括样品制备以及测序试剂的费用,但不包括人工和仪器折旧成本。而在一年前,454生命科学对诺贝尔奖得主James Watson的基因组进行测序,费用接近100万美元。

在ABI科学运营高级主管Kenvin McKeman的指导下,科学家们采用ABI的SOLiD系统对国际HapMap计划中包含的一个人类DNA样本进行重新测序。SOLiD系统总共运行7次,产生36 Gb的序列数据,相当于12倍的覆盖度。单次运行最高可产生高达9 Gb的数据,领先于其他测序平台。

McKernan表示:“我们相信这项研究验证了新一代测序技术的前景,这些技术降低了分析人类基因组信息的成本,提高了精确度和速度。每个技术里程碑都使我们向着个性化医疗的方向迈进。”

至此,454、Illumina和ABI在新一代测序领域形成了三足鼎立的局面。正是这种你追我赶,让人类基因组图谱的绘制成本大大降低,时间也大大缩短。不过,Illumina率先进入大型的基因组中心,抢占了先机。此后它又推出了高通量的HiSeq系列,在通量上领先于SOLiD。因此,ABI(及后来的Life Technologies)始终无力追赶。根据Frost & Sullivan对2010年NGS市场份额的统计,Illumina占69%,Life Tech占16%,Roche占15%。

好在,Life Tech高瞻远瞩,放眼快速经济的测序市场,在2010年收购了Ion Torrent公司。尽管这种半导体测序仪未必适合30亿个碱基的人类基因组测序,但却是更多小型实验室的理想选择。

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