最新的DNA测序技术或在生物反恐中大显身手[创新技巧]

研究人员用最新的自动化焦磷酸测序技术和比较基因组方法，研制出快速、精确地鉴定生物恐怖主义攻击或其它因素导致爆发的病原菌株。通过使用这种策略，如果有足够的生物信息专家合力工作的话，从提取DNA到完成基因组分析，大约需要6周的时间。未来序列数据分析和基因组比较软件技术继续进步的话，还能进一步加快这个过程。

生物通报道：若是爆发生物恐怖主义攻击，最紧迫的莫过于快速地了解，导致毒性或抗药性出现的基因变化是什么，以便作出有效的防御。分析病原基因组的标准DNA序列相当费时，在紧急时刻并不实用。因此研究人员希望发展出快速而精确的比较基因组方法，来鉴定可能爆发的病菌。现在，研究人员利用新一代测序技术已经实现了这一点。相关的研究报告刊载在4月11日的《基因组研究》（Genome Research）上。

桑格DNA测序方法是一个完善的技术，人们用它来完成了许多物种基因组的测序，包括人类基因组和数百种细菌。它用于测序和分析新的人类病原也非常有潜力。但是，桑格DNA测序和分析所需要的时间实在太长了，因此在疾病暴发或生物恐怖主义攻击的危急情况下，这一技术并不合适。幸运的是，现在因为有了新的测序技术，研究人员可以在几个小时内完成整个细菌基因组的测序工作。然而，仍然需要大量的时间来拼出完整的基因组序列。

这项研究由法国地中海大学的Bernard La Scola和Didier Raoult博士领导完成。该研究是为了确定，快速测序的未完整基因组，能否通过比较分析来迅速地说明一种病菌的爆发。在感染爆发时，快速的方法可能能帮助立即鉴定毒力和传播方式改变的遗传因素”，La Scola解释，“该研究的目的是评价近来出现的自动化焦磷酸测序技术在未完成时，是否就能够帮助实现目标。”

土拉弗氏菌（F. tularensis）是致使出现野兔病的病原，也是已知感染性最强的病原菌之一。这个生物体能被改造成生物武器，因此引起特别的忧虑。La Scola及其同事从野兔病分离得到的细菌，并用Roche/454 Life Sciences GS2测序系统进行测序，再将所得序列与其它几个土拉弗氏菌菌株进行对比研究。

研究人员证实了，使用最新测序技术对细菌的基因组测序，未完成的情况下也能用于鉴定几个土拉弗氏菌的特征。通过使用这种策略，如果有足够的生物信息专家合力工作的话，从提取DNA到完成基因组分析，大约需要6周的时间。研究人员说，他们证明这种策略能够有效地检测基因多态性，如导致抗生素耐受的基因变化，以及遗传物质的丢失。此外，La Scola和同事还能够从80个其它土拉弗氏菌中辨别出试验菌株。

虽然这些研究中描述的高通量的测序技术和比较基因组分析方法能显著地减少搞清一个爆发菌株所需的时间，但La Scola指出，未来序列数据分析和基因组比较软件技术继续进步的话，还能进一步加快这个过程。（生物通，揭鹰）