Nature：三大主流基因组测序仪比较[心得点评]

台式测序仪为大众化基因组测序带来了希望，但是对于不熟悉测序技术的科研人员来说，要从这个竞争激烈的行业过热宣传中找到自己想要的测序仪，并不是件容易的事情。因此来自英国的一组研究人员进行了三大主导机型——罗氏454的GS Junior，Illumina的MiSeq，还有Life Technologies的Ion Torrent个人化基因组测序仪（PGM）的比对……

生物通报道：台式测序仪为大众化基因组测序带来了希望，但是对于不熟悉测序技术的科研人员来说，要从这个竞争激烈的行业过热宣传中找到自己想要的测序仪，并不是件容易的事情。因此来自英国的一组研究人员决定进行三大主导机型——罗氏454的GS Junior，Illumina的MiSeq，还有Life Technologies的Ion Torrent个人化基因组测序仪（PGM）的比对，他们进行测序测试的是造成去年德国爆发大肠杆菌疫情的菌种。

这篇题为“Performance comparison of benchtop high-throughput sequencing platforms”的文章公布在Nature Biotechnology杂志上。文章通讯作者之一，英国伯明翰大学Mark J Pallen博士去年曾与来自国内军事医学科学院等处的研究人员合作，在NEJM上公布了德国肠出血性大肠杆菌疫情给全球科研的新启示。

而最新这篇文章则是针对台式高通量测序平台进行了性能比对，这三种测序仪安装和运行成本都在最适中范围，都能满足绘制细菌基因组序列草图的需求，作为医疗设备用来鉴定和识别病原体具有很大优势。为了了解这项工作，Nature杂志采访了文章的第一作者：Nicholas Loman：

那么谁赢了？

每个平台都有各自的优点和缺点，如果你想要每小时最高通量，那么Ion Torrent PGM是首选（80Mb/小时—100Mb/小时），如果你想要每个循环最高通量，那么MiSeq也许最合适（达到1.6Gb，每小时60Mb）。从精确度来看，MiSeq最好，而从读长长度来看，454的排在第一（达到600个碱基）。但PGM和454都存在精确阅读同聚物的问题，即重复碱基延伸。这篇论文中部分关键点就在于基因组测序并不是每个人都合适的解决方法。

为什么要做这样的分析？

随着新一代基因组测序技术逐渐进入临床和公共卫生领域，那些对这一技术并不完全了解的人群将成为新市场目标，直至今日，人们还是依赖于市场信息，以及进行比较的博客文章，这些信息确实有用，但难以找到。而且这一市场也确实十分活跃，像是与Mac vs PC广告对决的Personal Genome Machine vs MiSeq videos——人们呼唤独立分析。

你会公布错误率吗？

我们尝试将两种主要错误来源结合在一起，这两种错误分别是核苷酸替换（测序仪读出错误碱基），以及同聚物造成的删除（错误序列数据的插入与删除）。我们发现PGM和454的测序仪都会出现这些删除错误，即使是短的同聚物片段。这里的问题是同聚物片段错误是一个系统错误，这意味着无论你重复多少次，还是会出现这个问题。而且如果相关尝试从似是而非的结果数据中分析序列错误，也十分困难，还会影响到细菌基因组公共卫生数据分析。

台式测序分析的研究结果如何解析公共卫生临床中的未知病原菌？

所有系统都需要手动调整数据。但是要让生物信息学家或者进化基因学家坐在区域公众卫生实验室里一起来分析数据，不太现实的。人们会说，“我可以拥有一台基因序列测试仪，他会测出整个基因组，至于哪一个，就无所谓了”。但是研究人员一定要仔细考虑他们怎么去设计利用这些机器。

考虑到这些平台都在不断升级，那么重复实验，是否会得到不同的结果？

总是存在关于测序试剂的一些基础性问题，所有的这些仪器都采用了PCR技术的一些变化形式，因此这些问题是无法摆脱的，我认为我们的这项仪器性能比较的研究还是相对完善先进的。

是否希望这篇论文能鼓励其它测序仪器比较文章？

这些类型的比较文章都很少见，我们需要更广范围的相关平台的系统评估。目前许多比较都是来自传言和影射，应该更开放一些。而且如今不少平台都是让客户将测序结果直接传上云，因此没有理由大家不更进一步。

（生物通：张迪）

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原文节选：

Next-generation genome sequencers compared
Three main platforms compete in head-to-head battle.

ConnoteaFacebookDeliciousTwitterDiggFriendfeedDesktop sequencers promise to democratize genomics, but it is difficult for researchers who are not experts in sequencing technology to sort through the overheated marketing claims made in this fiercely competitive industry. A group of UK-based researchers therefore decided to put the three leading models — Roche’s 454 GS Junior, Illumina’s MiSeq and Life Technologies’ Ion Torrent Personal Genome Machine (PGM) — through their paces. The test was to sequence the genome of the bacterium Escherichia coli, which killed more than 40 people in Germany last summer.