2009年成立,2014年以3.5亿美元被罗氏收购,其中包括1.25亿美元的现金和高达2.25亿美元的里程碑付款[2],公司目前仍未推出商业化的测序仪产品。
Genia测序仪的测序载片以“跨膜纳米孔阵列”和“专用集成电路”为基础进行构建,且每个纳米孔上连结有一个DNA聚合酶,理论上该聚合酶将捕获一条待测核酸分子(线型或环形均可)进行聚合反应,所以在碱基信号“载体”产生的方式上,均以“单分子边合成边测序”为核心技术路线(参考其核心专利之一CN 104955958 A)。
在其技术上我们可以看到PacBio和Oxford Nanopore的影子,与PacBio的相似点在于其检测标记均直接接到了聚磷酸基的末端,区别在于Genia的“检测标记”不一定是“荧光基团”,而是任何可在纳米孔中被检测到的化学基团或分子,例如乙二醇、氨基酸、化学发光化合物甚至核苷酸等;与Oxford Nanopore相似点在于两者均为跨膜的纳米孔进行构建,区别在于Genia将聚合酶连结在纳米孔上。
Stratos genomics公司成立于2007年,总部位于美国的西雅图。早在2014年罗氏就曾参于Stratos的B轮融资,2020年被罗氏收购。
Stratos开发了“边扩大边测序”(“Sequencing By Expansion™”,SBX™ )技术,该技术的核心是一种叫X-NTPs的新核苷酸,和普通dNTPs相比,X-NTPs在碱基环和五碳糖连接的磷酸基团之间,加入了一个loop,该loop可以分别标记ATCG四种不同的核苷酸,同时在五碳糖和相邻的磷酸基团之间有一个可切割的linker,当切断linker后展开的loop长度是原来DNA长度的50倍(如图),将通过纳米孔时产生的信号进行放大,每个碱基的信号也更容易检测,同时相邻碱基的信号更容易区分(如图)。
图. 加入loop的核苷酸、切断linker后展开的loop
图. 碱基信号的检测[4]
优势:
SBX利用简单的生化反应将DNA分子的序列编码成一种高度可测量的替代聚合物,使每个DNA碱基的信号被放大了50倍,解决了纳米孔测序中信号微弱检测难度大的问题,可以准确区分ATCG四种碱基;
消除了其他测序技术所需的大量样品制备程序,整个过程很快,不到一小时,使得快速诊断和治疗成为可能。
不足:
SBX的reads读长在222bp,相比于常规三代的长读长,Stratos还是很短,和二代平台在一个水平。
除上述列举的公司和技术外,我们汇总了国外其他的单分子测序公司及其技术路线。
注:部分公司目前还处于早期阶段(如国际专利申请),或属于机密内容并未过多说明。
参考文献:
[1] 资料来源:知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/351728337
[2] 资料来源:生物通http://www.ebiotrade.com/newsf/2014-6/2014627165025926.htm
[3] 资料来源 https://www.stratosgenomics.com/
[4] 图片来源:网络整理、罗氏官网
[5] https://nabsys.com
[6] https://geneseque.com/our-technology/
[7] https://quantapore.com/technology/
[8] 资料来源https://36kr.com/p/1723102363649
[9] https://www.personalgx.com/
[10] https://missionbio.com/
[11] 资料来源https://www.cn-healthcare.com/articlewm/20200814/content-1138079.html
[12] 资料来源https://mp.ofweek.com/medical/a245683723256
封面图来源:图片来自网络,侵删
作者声明:感谢本文参考资料作者,文中观点仅供参考,不恰当之处还望包涵指正,资料内容侵删。
作者:李芳 武瑾嵘
审核:李芳
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