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纳米孔测序技术结合元基因组分析可快速检测埃博拉病毒
来源：人民网&&
摘要：原标题：纳米孔测序技术结合元基因组分析可快速检测埃博拉病毒　　美国研究人员近日完成的一项原则证明性研究称，基于DNA排序的实时血液检测，可迅速对埃博拉出血热、基孔肯雅热等危重传染病进行诊断。查尔斯·邱指出，将纳米孔测序技术运用于实时元基因组检测病原体的方法，将为传染病诊断带来根本上的改变。
原标题：纳米孔测序技术结合元基因组分析可快速检测埃博拉病毒
美国研究人员近日完成的一项原则证明性研究称，基于DNA排序的实时血液检测，可迅速对埃博拉出血热、基孔肯雅热等危重传染病进行诊断。研究人员表示这项检测未来有望用于实验场地和医疗设施缺乏的地区。
大多数商用或科研用基因诊断是以特定的病原体为目标。但美国加州大学旧金山分校检验医学副教授查尔斯·邱（音译）领导的研究团队开发出的新检测技术，则不要求预先识别出嫌疑病原体。这种在临床所有DNA样本中不知道哪种是正在被拿来检测的公正无预判的分析手段，被称为元基因组分析法，已用于对埃博拉病毒的检测。
去年，运用这种方法，该研究团队检测了一名来自威斯康星州患有严重脑炎的男孩脊髓液中的所有DNA样本，诊断出了一种罕见的病毒，在医学界引起了强烈反响。但当时诊断费时两天。此次，研究团队对两位来自非洲的埃博拉患者储存血液样本中的遗传指纹进行检测。整个诊断过程持续五小时，而DNA测序本身才花费了10分钟。在本次检测中，研究人员开发了可在笔记本上使用的分析和可视化软件，并利用了新兴的DNA测序技术——纳米孔测序技术来辅助实验，大大提高了获取实验结果的速度。
纳米孔测序技术是DNA第四代最先进的测序技术。该技术通过测量对不同核酸通过纳米孔时对电流产生的微弱扰动差异，来识别不同碱基。纳米孔测序装置不仅体积小，携带方便，还可以实时、直接生成实验数据，使基因测序过程变得迅速了许多。
研究团队还检测了波多黎各正在暴发的基孔肯雅热的致病病毒。他们从一位并未表现出任何症状的当地献血者的血液样本中迅速检测到了基孔肯雅病毒，该献血者最终报告发烧并伴有关节疼痛。
查尔斯·邱指出，将纳米孔测序技术运用于实时元基因组检测病原体的方法，将为传染病诊断带来根本上的改变。
新研究9月29日发表在《基因组医学》杂志官网上。（记者 刘岁晗）
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相比第一、二、三代测序技术，第四代技术究竟有何突破，对于其应用前景又如何呢？
目前大家所说的第四代技术就是固态纳米孔测序技术。
固态纳米孔测序技术作为新兴的第四代 DNA测序技术，** 具有低成本、高读长、易集成等优势******。 如今， 随着半导体工艺技术的飞速发展， 小型化、高速度、大通量的纳米孔测序芯片的实现成为可能。 相比传统的测序技术， 固态纳米孔测序技术在成本、速度等方面有着十分巨大的优势。
纳米孔测序方法不同于其他测序方法，****不需要对 DNA 进行生物或化学处理， 而采用物理办法直接读出 DNA 序列。******
具体的楼主可以关注一下这个链接
最近，一篇题为In situ sequencing for RNA analysis in preserved cells and tissue的文章介绍了一种新的名为“原位测序（in situsequencing）技术”，被认为有望成为“第四代测序技术”。
传统的核酸测序技术需要将所要测序的DNA或者RNA从细胞或者组织中分离出来，在体外进一步的扩增后进行测序反应。而原位测序则第一次实现了在细胞或者组织中对目的RNA分子进行测序，极大地保留了RNA分子的位置信息。也就是说，得到序列的同时，还能够知道这些序列来自哪些细胞或者组织的哪个部位。目前，原位测序技术处于原理验证的阶段，虽然测序长度只有4个碱基，这个长度已经可以用来检测基因组的一些存在热点突变的短序列，比如KRAS的12和13密码子。因为拥有对于序列位置信息的保留的特点，原位测序对于寻找稀有突变具有极大的优势。该文通过一个在大量野生型细胞背景存在的情况下寻找少数突变细胞的实验来展示原位测序的这个优势。
原位测序还被用于高度多重的原位基因表达检测。例如，在肿瘤组织中，除了肿瘤细胞，还有其他大量的正常细胞存在，因此了解基因表达的位置和表达量都非常重要。原位测序通过解析大量RNA分子检测的锁式探针上的编码序列来确定检测到的信号来自何种基因的RNA分子，从而实现高度多重的检测目的。普通的荧光原位杂交技术由于受到有限的荧光数量的限制，所能检测的不同种类的目标RNA分子的数目极其有限。通过原位测序解析编码的探针，一次实验中所能检测的不同种类的RNA分子的数量就极大的增加了。即使在现有的原位测序长度的条件下，即四个碱基，也能编码4的4次方，也就是256种不同的探针，那么就可以轻易实现一次检测256种基因的目的。
目前，第二代和第三代测序技术的发展已经很成熟，而且似乎已经处于原有技术的优化阶段，比如怎样提高通量，提高准确率和降低测序成本。而原位测序所展示的则是另外一个具有极大发展潜力的应用方向。也许通过和其他现有技术的结合，原位测序在测序长度、速度、精度等方面将会有进一步的发展，届时，其应用范围也会更加广阔，就有可能成为“第四代测序技术”。
现在第三代测序技术才刚刚起步，这第四代研究还很少吧，公开出来的成果好像没有听说。当然，随着这技术的不断进步，超越第三代，第四代产品一定会出来的。前景当然是更简便，更快捷，更准确，更实用了。
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关注: 5 人第三代测序技术定义
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关于第三代测序仪，或者说“下下代测序仪”（Next-Next-generation sequencing）的定义还没有一个全面的共识。因为技术的发展和进步是如此之快，以至于新出现的技术不容易按照“代”来划分。在这里，我综合了国内外测序领域的一些观点，尝试着为第三代测序来做一个定义。第三代测序技术最直接的定义为：单分子测序技术。按照这个定义，Helicos Biosciences（单分子测序技术）是刚刚进入三代测序门槛的技术。Pacific Biosciences（单分子实时测序）是正统的三代测序仪. ZS Genetics 和 Oxford Nanopore 等纳米孔单分子测序技术则是更加革命性的三代测序技术甚至是第四代技术。&第三代测序技术相对二代测序技术的“质”的提高包括：1， &第三代测序技术不需要PCR扩展，消除了潜在的扩展错误和不均匀。2， &可以直接阅读RNA的序列。例如：Helicos直接使用RNA反转录酶，边RNA反转录合成边测序。3， &可以直接阅读包括甲基化在内的DNA修饰。例如：Pacbio使用甲基化和非甲基化碱基的合成速率上的差异来进行区分。&第三代测序技术相对二代测序技术的“量”的提高包括：1， &第三代测序仪测得更长。PacBio系统可以测到1000bp以上。2， &第三代测序仪测得更快。&以上列的“量”的提高，是一个相对的优势。二代测序技术发展很快，测序变得越来越长，越来越快。比如说Illumina测序仪在2007年的时候只能测序50bp，现在已经可以测300bp了。Illumina的Hiseq测序需要一周的时间，而如今的Miseq测序只需要10个小时就可以完成了。我们完全可以想象，假以时日，二代测序未来可以测到1000bp，以及1小时内完成测序。因此，测序长度和测序时间不能作为区分三代和二代技术的标准。&测序技术发展很快，未来必然会出现四代，五代测序技术。虽然更多技术的出现，我们会对技术分代有个更加清晰的认识。后记()：在目睹了英国牛津纳米孔测序仪的运行之后，我个人认为纳米孔测序应该定义为第四代测序，其特征为：对DNA进行直接观测测序，不需要进行双链合成。 参考文献：http://hmg.oxfordjournals.org/content/19/R2/R227.full参考网站：
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