新方法提高精度检测DNA测序1000倍罕见的基因突变

一组麻省理工和哈佛大学的研究人员开发了一种新方法新一代测序在单分子检测基因突变的DNA。

为误差修正方法,称为原始双工连接(编码),使下一代测序1000倍更准确和打开的可能性范围的应用程序,包括检测小数量的癌症突变血液样本、监测癌症治疗期间和治疗后,确定突变潜在的罕见疾病,以相对低的成本。这项研究发表在今天自然遗传学。

“这种方法的优点是,它不是一个改革的测序完成,”维克多Adalsteinsson说,这项研究的资深作者和郭士纳中心主任癌症诊断和广泛的血液检查团队的领袖。“这不是需要新的仪器或东西资本投资-一组简单的步骤添加到现有的样品制备工作流程改善DNA测序的准确性。”

研究科学家,金Bae Ruolin刘,一个计算机科学家,Adalsteinsson的实验室,都是co-first作者研究。

测序的挑战

编解码器结合了两种现有方法的优点:下一代测序和第三代测序。

下一代测序是一个高通量的过程中,两股DNA双螺旋结构的分离和单独排序。这个过程是快,但不能区分突变DNA测序本身引入的错误,从而降低其准确检测罕见突变的能力。

称为双向测序样品制备方法,包括标签单独的DNA链,可以区分真正的突变和错误,但是是非常低效的,因为它独立序列的每个链双螺旋结构。

第三代测序可以通过DNA测序确定罕见突变没有分离的两条线,但也可以低效和不准确的。

为了克服这些限制,编解码器使用一个特别设计的适配器链接的一个链序列双螺旋结构第二个链的反补。这两个新链然后使用下一代测序序列在一起。这允许科学家区分sequencing-induced错误和突变和以低成本生成高度准确的序列数据。

基因突变检测

研究人员使用编解码器寻找突变频率在血细胞精子和与年龄相关的突变,以及单分子肿瘤DNA的突变和其他患者样本。他们测试了编解码器新一代测序整个基因组或只针对面板的基因。他们发现,编解码器区分真实的突变和错误与双精度比较相似序列同时需要更少的DNA分析,从而提高效率。

Adalsteinsson的团队已经申请了一项专利技术,并致力于使编解码器更加高效。2021年6月以来描述他们的方法在预印本,Adalsteinsson说,他们已经联系了一批研究人员希望利用编解码器。

“这技术是使我们能够看到我们无法看到和DNA测序之前,这是非常令人兴奋,”Adalsteinsson说。