纵观第三代测序之Complete Genomics[选购宝典]

测序竞赛愈发激烈。随着技术的不断改进，到底哪家公司能够首先冲过千元基因组的终点线呢？局势目前尚不明朗，但普遍认为第三代测序更有希望。生物通这次就向读者介绍几个第三代测序公司。第一站是Complete Genomics。

俗话说，三个臭皮匠，顶个诸葛亮。那如果是三个诸葛亮，又能碰撞出什么火花呢？2006年，Clifford Reid、Radoje Drmanac和John Curson三个重量级人物一碰头，Complete Genomics公司（以下简称CG）就诞生了。

Clifford Reid博士在公司管理以及新技术的商业化方面有着25年的经验，他担任CG的总裁和首席执行官。1995年，他担任一家数字视频通讯公司Eloquent的创始主席和CEO，并于2000年将公司上市，3年后将其出售。John Curson担任CG的CFO，他曾在多家上市公司中担任CFO，有着丰富的财务管理经验。而Radoje Drmanac就负责技术这一块，任首席科技官（CSO）。他多年来一直致力于基因组测序技术的研究。早年因构想和开发边合成边测序技术而获得贝尔格莱德大学的博士学位。之后他曾在美国能源部最大的研究中心-阿贡国家实验室（Argonne National Lab）担任小组负责人。后来，他创建了Hyseq公司（现在是Nuvelo），发现了数千个基因并申请专利，为Nuvelo的药物开发打下基础。

如此三个有学识、有胆量、有经验的人聚在一起，也注定了Complete Genomics的与众不同。CG从成立之初就决定提供高通量的人类基因组测序服务，而不是向其它公司那样售卖测序仪。Clifford Reid认为，这样研究人员才能把时间花在生物学和假说验证上，而不是样品制备和研究仪器。这种做法让某些科学家质疑。然而，CG的成功证明了一切。

2009年底，来自Complete Genomics、哈佛医学院和华盛顿大学的研究人员在《科学》杂志上发表论文，描述其专利DNA测序平台，并公布了对三个完整人类基因组序列分析的结果。文章还说明，人类基因组测序的成本可以低至1726美元（45倍覆盖度），并且保持高度的精确性。

一石激起千层浪，研究人员对如此低成本的测序表示惊异。大家很想了解，CG究竟采用了什么样的技术，才能如此多快好省地测序。据Radoje Drmanac介绍，他们“采用了高密度DNA（玻璃板）纳米芯片技术，在芯片上嵌入DNA纳米球，然后用非连续、非连锁联合探针锚定连接（cPAL）技术来读取序列，两项技术的应用减少了试剂的消耗和成像的时间”。该系统整合了文库、阵列、测序分析、仪器以及软件上的技术进步。

与目前流行的第二代测序技术相比，新方法能在消耗更少试剂的前提下获得更多的数据。每台机器能获得1000Gb的数据，比目前的测序技术提高了一个数量级，也降低了整体的成本。更重要的是，研究人员还能以最轻松最高效的方式获得高质量的基因组数据。他们无需购买、安装、培训、运行并维护仪器，只需将样品交给Complete Genomics，接着就是等待数据的到来。

目前，CG的完整基因组测序价格为每个基因组20,000美元，不过要8个基因组起订。对于超过24个基因组的项目，会有一定的折扣。如果是大规模的项目，每个基因组的费用会降低至5000美元左右。

2009年的成功为Complete Genomics带来了更多订单。今年初，订单就超过了500个人类基因组。CG的高端客户包括礼来、Genentech、北卡罗莱纳大学、费城儿童医院、ISB（系统生物学研究所）等。Clifford Reid表示：“我们协助客户从DNA样品飞跃到研究即用的数据，并跳过了这之间的所有阶段。在今天竞争日益激烈的研究环境，这是一条通向成功的明确道路。”

ISB就是一个例子。ISB的David Galas和Leroy Hood等利用Complete Genomics的服务对一家四口的基因组进行了测序。这是个特殊的家庭，两个孩子都患有两种隐性遗传病，米勒综合征（Miller syndrome）和纤毛运动障碍（ciliary dyskinesia），而他们的父母正常。通过父母和子女间基因组序列的比较，研究人员验证了米勒综合征的致病突变。

Genentech（罗氏子公司）也使用了CG的测序、生物信息学及分析服务，比较了非小细胞肺癌患者的肿瘤和正常基因组。这是第一次肺癌患者的全基因组比较，结果刊登在《Nature》杂志上。Complete Genomics分别以60倍和46倍的深度对癌症和正常基因组进行了测序，提供了高分辨率结果，并让研究人员自信地检出体细胞变异。Genentech鉴定出超过5万个高可信度的体细胞单核苷酸变异（SNV）。

然而，这仅仅是开始。Complete Genomics计划在2010年底之前测序1万个完整的人类基因组，并计划与政府机构和其他研究所讨论，在美国及其他地方建立基因组中心。Clifford Reid认为：“随着技术进步带来更多廉价的测序方案，也许不久以后我们就能利用基因组序列数据，来做出更明智的决定，为我们本身及整个家庭的健康和生活质量带来益处。”（生物通 余亮）