圖. 全新設(shè)計的核苷酸底物通過聚合酶的延伸反應(yīng)產(chǎn)生熒光產(chǎn)物用于測序

　　在國家自然科學(xué)基金項目(項目編號：21327808，21525521)等資助下，北京大學(xué)黃巖誼課題組日前在DNA測序方法與技術(shù)上取得重要進展，發(fā)展一種全新概念的測序方法—糾錯編碼測序法(簡稱ECC)，該方法采取一種獨特的邊合成邊測序(SBS)策略，利用多輪測序過程中產(chǎn)生的簡并序列間的信息冗余，大幅度增加了測序精度。研究成果于2017年11月6日發(fā)表在Nature Biotechnology(《自然-生物技術(shù)》)期刊上。論文鏈接：http://www.nature.com/articles/nbt.3982。

　　序列信息的冗余來自黃巖誼團隊新發(fā)展的“對偶堿基熒光發(fā)生”SBS測序流程，該流程通過全新設(shè)計的特殊測序反應(yīng)底物，對待測DNA序列進行三輪獨立的SBS測序，繼而產(chǎn)生三條互相正交的簡并序列編碼。這三條編碼可互為校驗，后續(xù)不但能夠通過解碼推導(dǎo)出真實堿基序列信息，而且具備對單輪測序錯誤位點的校正能力。這種編碼和解碼策略已被廣泛應(yīng)用在其它科學(xué)領(lǐng)域中，用于有效檢測和糾正錯誤。此次黃巖誼團隊在測序技術(shù)中首次引入冗余編碼概念，通過和低錯誤率的熒光發(fā)生測序技術(shù)相結(jié)合，在實驗室搭建的原理樣機上獲得了單端測序超過200堿基讀長無錯誤的實驗結(jié)果。在ECC測序中，黃巖誼團隊首先從化學(xué)原理上對熒光發(fā)生測序技術(shù)中的熒光標(biāo)記分子進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，設(shè)計合成了具有不同波長、更優(yōu)性能的測序底物分子，并對聚合酶參與的各階段反應(yīng)動力學(xué)進行了細(xì)致的測量和建模。在深入理解熒光發(fā)生測序化學(xué)反應(yīng)速度、完成度、副反應(yīng)等關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了精確的測序信號失相模型并提出了次級延伸理論，并據(jù)此開發(fā)出算法軟件對測序反應(yīng)失相過程做出了合理簡化使其具備實用性。

【原標(biāo)題：我國學(xué)者在DNA測序方法與技術(shù)上取得重要進展】