且看Broad研究院如何填补基因组中的缺口[创新技巧]

麻省理工大学和哈佛大学Broad研究院的基因组测序和分析计划的研究人员最近开发了一种方法，来填补常染色体上非结构性的缺口。研究人员利用454测序填补了人15号染色体上的三个缺口。利用这种新方法，他们有望关闭人染色体上的剩余127个III类缺口。

麻省理工大学和哈佛大学Broad研究院的基因组测序和分析计划的研究人员最近开发了一种方法，来填补常染色体上非结构性的缺口。

Manuel Garber领导的研究小组利用454测序平台，对人类基因组上的III类缺口（Class III gaps）进行测序。III类缺口是非结构性的，而传统的细菌克隆测序方法并不奏效。研究人员利用454测序填补了人15号染色体上的三个缺口。利用这种新方法，他们有望关闭人染色体上的剩余127个III类缺口。

研究人员所使用的拼接缺失序列的技术是由罗氏454生命科学开发的。Garber的小组采用了454测序，而不是传统的需要细菌克隆的Sanger测序。454测序与传统Sanger测序法的关键区别在于454的过程不需要细菌克隆。研究人员推断，过去未能关闭缺口是由于大肠杆菌载体系统中对缺口序列克隆的偏见。“克隆步骤需要将目的片段放在细菌中复制，但我们直接用PCR从基因组DNA中扩增了这些片段，并根据454的操作步骤来进行测序。”Garber说道。他们设计了六对跨越基因组缺口的引物，在测序之后填充上缺失的部分。

测序过程是在Genome Sequencer FLX系统上完成的。在测序之前，先要准备好DNA样品。DNA被打断，并形成单链，然后在磁珠上同时进行多个乳液PCR。携带有合成长链的磁珠随后置于PTP板上，进行测序。

这种测序方法能够得到整个人类基因组。Garber强调混合测序的方法能够产生高质量的基因组。此方法还能应用到其他已完成或即将完成的基因组如小鼠和狗基因组上，来填补其中的缺口。

详细的操作步骤及实验结果刊登在2009年6月2日的《Genome Biology》上，请点击文章标题查看原文。（生物通 余亮）

原文摘要：
Closing gaps in the human genome using sequencing by systhesis.

Garber M, Zody MC, Arachchi HM, Berlin A, Gnerre S, Green LM, Lennon N, Nusbaum C
Genome Biol. 2009 Jun 2;10(6):R60.

摘要：
The most recent release of the finished human genome contains 260 euchromatic gaps (excluding chromosome Y). Recent work has helped explain a large number of these unresolved regions as 'structural' in nature. Another class of gaps is likely to be refractory to clone-based approaches, and cannot be approached in ways previously described. We present an approach for closing these gaps using 454 sequencing. As a proof of principle, we closed all three remaining non-structural gaps in chromosome 15.