¿Cuáles son las máquinas de secuenciación de tercera generación más prometedoras y cómo funcionan?

La secuenciación de nanoporos probablemente se considera la más emocionante. También es el más intuitivo en algunos aspectos: jale la cadena de ADN a través de un pequeño agujero e identifique las diferentes bases a medida que avanza. Esto fue discutido al menos ya en la década de 1990 por George Church y otros, pero se abandonó porque había obstáculos significativos en el camino. Sé que recientemente se interesó en él nuevamente, debido a tres avances, que parafrasearé a continuación:

  1. Se ha desarrollado un nuevo poro de proteína a través del cual el ADN puede adaptarse mejor.
  2. El mecanismo para extraer el ADN a través del poro se ha mejorado significativamente: las personas han utilizado con éxito la polimerasa Phi29 como un trinquete para mover el ADN.
  3. Ha habido avances en la pintura de bicapas lipídicas directamente en obleas de silicio.

Pido disculpas por la falta de referencias, ya que esto está parafraseado de Pete Estep.

En términos de comercialización, Oxford Nanopore anunció a principios de este año que su plataforma debería estar operativa y disponible pronto. También hay varios otros esfuerzos trabajando en la secuenciación de nanoporos, aunque no estoy seguro de cuánto las mejoras enumeradas anteriormente son significativas para ellos.

Por separado, uno de los principales atractivos de la secuenciación de nanoporos es la posibilidad de longitudes de lectura extremadamente largas, lo que le permite obtener fácilmente información de haplotipos. Hacer esto ahora requiere “pirateos” donde se diluye el ADN para garantizar lecturas provenientes de cromosomas únicos. (Ver Lecturas completas de fragmentos largos de Genomics). Sin embargo, esto no es una panacea, ya que algunas aplicaciones de secuencia preferirían una gran cantidad de lecturas a lecturas muy largas. (En particular, las aplicaciones que intentan cuantificar cantidades relativas de diferentes moléculas de ADN, como la expresión génica o la secuenciación inmune).

Soy parcial mientras trabajo allí, pero 3.5 años después de que se hizo esta pregunta, debería quedar claro que PacBio tiene la única tercera generación comercialmente impactante. secuenciador hasta ahora, medido por:

  • Publicaciones: la tasa de publicaciones que utilizan la tecnología PacBio ha aumentado constantemente. Ahora hay un promedio de un nuevo documento que utiliza datos de PacBio cada seis horas.
  • Ventas: una tendencia al alza en los últimos tres años tanto para las ventas de instrumentos como para el uso de consumibles por instrumento, por anuncios trimestrales.
  • Máxima precisión: las publicaciones muestran regularmente una precisión de consenso por encima de Q60, debido a un sesgo muy bajo y una distribución aleatoria de errores de lectura sin procesar.
  • Longitudes de lectura: las longitudes de lectura promedio para las moléculas de ADN en PacBio han aumentado de aproximadamente 2800 pares de bases cuando se hizo esta pregunta, ahora típicamente más de 10,000 pares de bases por molécula.
  • Rendimiento: los instrumentos PacBio RS han aumentado el rendimiento por experimento más de ocho veces en los últimos tres años, y el nuevo instrumento Sequel tiene un rendimiento aún mayor.
  • Costo del proyecto: reducción significativa en el costo del proyecto a medida que aumenta el rendimiento; el precio ha bajado para grandes proyectos en consecuencia.

Sin embargo, su pregunta era sobre qué tecnología es la más prometedora. Las otras dos respuestas aquí fueron escritas sobre soluciones de nanoporos, Oxford Nanopore en 2012 y Genia en 2014. Y todavía estamos esperando un impacto comercial serio de cualquiera de esos productos.

Consulte también la secuencia de nanoporos de Genia, aunque todavía no está disponible comercialmente – Genia Technologies – Home

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