高通量測序技術（NGS）為研究生命的遺傳物質提供了變革性的技術手段。同時，NGS技術可以快速、高效地分析疾病相關的基因及其變異，在臨床擁有廣泛的技術前景。目前來看，基於全基因組測序的臨床診斷，由於其價格及解讀等方面的限制，在臨床應用有限。而目標序列靶向測序可以幫助研究人員僅對感興趣的基因組區域進行富集測序，不僅能夠有效降低測序成本，還可以提高測序深度，經濟有效地研究特定區域的基因變異。2010年，外顯子組靶向測序技術被《科學》雜誌評為年度十大科學突破，雖然不到全基因組2%的數據，卻包含了約85%的已知變異位點。
近日，測序中國獲悉，伯科生物醫學科技（北京）有限公司（以下簡稱“伯科”）已建成完整的雜交捕獲探針設計與原位合成平臺（BOKE TargetCap™），擁有了自主知識產權的液相芯片雜交捕獲技術，實現了中國首創。BOKE TargetCap™生物液相芯片雜交捕獲技術通過對目標區域的深入分析，能夠綜合考慮目標區域GC含量、目標區域重複性、探針非特異性雜交特性、探針退火溫度、雜交解鏈熱動力學特性等因素，篩選出最優方案，更大程度滿足實驗需求。
據悉，伯科的研發團隊由全球知名的化學和生物學專家組成，擁有自主知識產權的合成技術平臺，實現了真正意義上的不依賴任何進口儀器的獨立自主生產能力。現有的基因捕獲技術大都使用生物素修飾的DNA進行雜交，主要是利用生物素與鏈黴親合素(streptavidin, SA)之間結合的親合力高、特異性強的特點。生物素分子有兩個環狀結構，其中咪唑酮環是與親和素結合的主要部位；另外一個噻吩環的C2上有一戊酸側鏈，可以提供一定的空間距離，但是並不足夠。因此生物素和DNA一般通過一段有機長鏈狀分子連接，其距離可以調節。通常採用的有己烷鏈、triethyleneglycol（TEG）鏈或者其他長度的鏈等，DNA複製時摻入的Biotin-16-dUTP採用了16個原子長度的有機分子鏈。伯科的研發團隊通過對分子結構進行優化與創新，合成了一系列不同長度連接的生物素亞磷酰胺分子，最長的達到40個原子長度。同時精深的研究了生物素和DNA之間有機長鏈狀分子的不同空間距離，對於目標區域捕獲的影響。通過這一系列不同長度連接分子的生物素分子配合二代測序技術，測定不同長度的捕獲效率，發現隨著長度的增加，捕獲效率得到有效提高。
近十年來我國基因測序產業發展迅猛，市場規模越做越大，服務模式日漸細化。然而基因捕獲的核心上游技術主要由國外公司壟斷，如Roche、Agilent、IDT等知名企業。
BOKE TargetCap™的數據分析結果顯示，在目標區域覆蓋度（Target Coverage）、比對到目標區域的鹼基比例（On Target Bases Ratio）、比對到目標區域的讀段比例（On Target Reads Ratio）等指標已達到國際競品同等水平（圖1）。 圖1. BOKE TargetCap™捕獲效率優異
與競品相比，BOKE TargetCap™在目標區域均一性上有著突出的表現，測序深度大於10%平均測序深度的鹼基比例達到目標區域97%（圖2）。更高的目標區域均一性意味著可以使用最少的測序量達到對變異位點的更有效檢出，降低測序成本。
圖2. BOKE TargetCap™傑出的目標區域均一性
通過使用不同批次解決方案對同一文庫進行測試，比較測序數據分析結果中的目標區域覆蓋度、比對到目標區域的鹼基比例、比對到目標區域的讀段比例、10%/20%/50%平均測序深度鹼基比例等指標，結果顯示BOKE TargetCap™在不同批次間穩定性上具有優異表現。
圖3. BOKE TargetCap™優質的批次間穩定性
伯科介紹，BOKE TargetCap™採用了快速雜交技術，探針與文庫雜交時間為4小時，僅需7小時就能完成雜交捕獲、捕獲後文庫擴增與質控，大大縮短了測序的整體實驗時間、提高了用戶的實驗週轉率。
元碼基因研發總監梁羽表示：“經過大量的臨床樣本驗證，伯科的BOKE TargetCap™在捕獲效率、產品穩定性、準確度、靈敏度等指標上均達到甚至超過國際知名品牌水平，未來將在臨床應用方面具有廣闊的前景”。
表1. BOKE TargetCap™生物液相芯片雜交捕獲技術應用匯總
瞭解更多信息，進入www.bokebiomed.com
閱讀更多 測序中國 的文章
