圖. 全新設(shè)計(jì)的核苷酸底物通過(guò)聚合酶的延伸反應(yīng)產(chǎn)生熒光產(chǎn)物用于測(cè)序

　　在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：21327808，21525521)等資助下，北京大學(xué)黃巖誼課題組日前在DNA測(cè)序方法與技術(shù)上取得重要進(jìn)展，發(fā)展一種全新概念的測(cè)序方法—糾錯(cuò)編碼測(cè)序法(簡(jiǎn)稱(chēng)ECC)，該方法采取一種獨(dú)特的邊合成邊測(cè)序(SBS)策略，利用多輪測(cè)序過(guò)程中產(chǎn)生的簡(jiǎn)并序列間的信息冗余，大幅度增加了測(cè)序精度。研究成果于2017年11月6日發(fā)表在Nature Biotechnology(《自然-生物技術(shù)》)期刊上。論文鏈接：http://www.nature.com/articles/nbt.3982。

　　序列信息的冗余來(lái)自黃巖誼團(tuán)隊(duì)新發(fā)展的“對(duì)偶?jí)A基熒光發(fā)生”SBS測(cè)序流程，該流程通過(guò)全新設(shè)計(jì)的特殊測(cè)序反應(yīng)底物，對(duì)待測(cè)DNA序列進(jìn)行三輪獨(dú)立的SBS測(cè)序，繼而產(chǎn)生三條互相正交的簡(jiǎn)并序列編碼。這三條編碼可互為校驗(yàn)，后續(xù)不但能夠通過(guò)解碼推導(dǎo)出真實(shí)堿基序列信息，而且具備對(duì)單輪測(cè)序錯(cuò)誤位點(diǎn)的校正能力。這種編碼和解碼策略已被廣泛應(yīng)用在其它科學(xué)領(lǐng)域中，用于有效檢測(cè)和糾正錯(cuò)誤。此次黃巖誼團(tuán)隊(duì)在測(cè)序技術(shù)中首次引入冗余編碼概念，通過(guò)和低錯(cuò)誤率的熒光發(fā)生測(cè)序技術(shù)相結(jié)合，在實(shí)驗(yàn)室搭建的原理樣機(jī)上獲得了單端測(cè)序超過(guò)200堿基讀長(zhǎng)無(wú)錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在ECC測(cè)序中，黃巖誼團(tuán)隊(duì)首先從化學(xué)原理上對(duì)熒光發(fā)生測(cè)序技術(shù)中的熒光標(biāo)記分子進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，設(shè)計(jì)合成了具有不同波長(zhǎng)、更優(yōu)性能的測(cè)序底物分子，并對(duì)聚合酶參與的各階段反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了細(xì)致的測(cè)量和建模。在深入理解熒光發(fā)生測(cè)序化學(xué)反應(yīng)速度、完成度、副反應(yīng)等關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了精確的測(cè)序信號(hào)失相模型并提出了次級(jí)延伸理論，并據(jù)此開(kāi)發(fā)出算法軟件對(duì)測(cè)序反應(yīng)失相過(guò)程做出了合理簡(jiǎn)化使其具備實(shí)用性。

【原標(biāo)題：我國(guó)學(xué)者在DNA測(cè)序方法與技術(shù)上取得重要進(jìn)展】