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遺伝:微細加工した高密度ピコリットル反応装置でのゲノム塩基配列決定

Nature 437, 7057 doi: 10.1038/nature03959

大規模なDNA塩基配列決定計画が近年増えていることから、時間と費用を削減するために現行のものとは別の手法が探索されるようになってきた。本論文では、最先端のキャピラリー電気泳動法を用いる装置に比べてはるかに大きな処理能力(未補正値)を持つスケールアップ可能な高度並列型の塩基配列決定システムについて述べる。この装置は微細な反応槽(ウェル)を多数持った光ファイバー・スライドを用い、1ラン(4時間)で2500万個の塩基の配列を、99%以上の精度で決定できる。現在使われているサンガー法のほぼ100倍にも上る高い処理能力を実現するために、我々はDNA増幅のためのエマルジョン法を開発し、固相担体とピコリットル・スケールの液量に対して最適化したパイロシーケンシング用プロトコルを用いる合成によって塩基配列決定を行う装置を製作した。さらにMycoplasma genitaliumのゲノムについて、この装置を用いてショットガン・シークエンス法と塩基配列データのde novoな組み立てを行い、1ランで被覆率96%、精度99.96%で塩基配列を決定し、このシステムの有用性、処理能力、精度、ロバスト性を明らかにした。

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