生物通報道：隨著HiSeq X Ten的發布，測序巨頭Illumina進一步鞏固了它的江湖地位。

一月十四日Illumina的CEO Jay Flatley宣布，該公司將推出新系統HiSeq X Ten，該系統“只需$1,000就可完成全覆蓋的人類基因組測序”。Nature網站特別發文，幫你解讀即將到來的千元基因組時代。

我們以前也聽到過類似的千元基因組宣言。是不是早就實現了呀？

其它公司也曾宣稱自己的產品能夠將基因組測序的成本降到一千美元以下，例如Ion Torrent測序平臺的制造者Life Technologies公司，以及測序新秀Oxford Nanopore公司。然而，實際上這些技術還難以實現這樣的承諾，千元基因組被證明仍是根難啃的骨頭。

千元基因組為何這么重要？

人們首次測序人類基因組花了將近三十億美元。不過，隨著測序成本的大幅下降，醫生們已經開始在患者基因組序列的幫助下進行更好的治療。但是對于科學家們來說，可能需要測序百萬人的基因組，才能真正理解基因對疾病的影響，更好的開發治療藥物，實現個性化醫療的真正突破。要進行如此大規模的測序研究，就需要基因組測序成本降到一千美元以下。

HiSeq X Ten能干什么？

HiSeq X能夠在三天時間內生成1.8 terabases的數據，相當于16個人類基因組。據Illumina介紹，每臺HiSeq X Ten每年將能夠測序18,000個人類基因組。每個基因組都能夠達到覆蓋度30x的金標準，這意味著每個堿基平均被讀取三十次。我們這里談的可是整個人類基因組，而不是僅指蛋白編碼區域或者外顯子組。

這有什么大不了呢？

一些基因組研究者們將這一技術稱為一個里程碑。“這是可以與望遠鏡或微處理器相提并論的重要成就，”冷泉港實驗室的定量生物學家Michael Schatz說。“也許之前人們還在懷疑，基因組測序是否能使平頭百姓獲益。但以這樣的價格和測序效率，我們的答案絕對是肯定的。”

這就是說人人都能隨便測個基因組唄？

很可惜，答案是否定的。HiSeq X Ten系統至少由十個HiSeq X系統組成，總價至少要一千萬美金。很少有人的樣本量能與如此大的投資向符。“如果能玩得起，這還是個不錯的交易，” Broad研究所的Chad Nusbaum說，該研究所隸屬于MIT和哈佛，是已經登記購買HiSeq X Ten的三個用戶之一。

Illumina真能實現千元基因組么？

盡管已經非常接近，但HiSeq X Ten可能還無法立刻把測序人類基因組的成本降到1,000美元以下。Flatley是這樣分解HiSeq X Ten的測序成本的：儀器運行所需的試劑成本（$797/基因組），儀器的折舊成本（$137/基因組），技術人員準備樣品進行測序的工資（$55‒65/基因組）。但他忽略了研究中心的日常開銷，例如運行儀器所需的電費。

Illumina是怎么做到的？

據Illumina的Christian Henry介紹，在HiSeq 2500系統的基礎上，HiSeq X進行了四大改進。HiSeq 2500采用的是流動槽（flow cell），DNA模板附著其上以便進行測序。該系統對DNA進行熒光染料標記，并通過相機對其成像，最后進行圖像分析。

HiSeq 2500中的DNA模板隨機分散在流動槽上，而HiSeq X采用的是有序的“nanowell”陣列。這意味著模板可以更為密集，儀器的每次運行可以產生更多的數據。Illumina還加強了相同DNA模板的聚集，以進一步提高測序速度。另外，該系統還整合了更快速的相機和新的聚合酶。

這對測序市場有何影響？

HiSeq X Ten的發布無疑會對華大基因BGI產生不小的影響。BGI一直希望成為測序服務的巨頭，去年他們收購了提供外包基因組測序的Complete Genomics公司。Nusbaum估計，BGI將有能力能為客戶提供低至一千美元的基因組。

昨天Flatley還發布了一款新的臺式測序儀NextSeq 500。該儀器價格約為$250,000，與Ion Torrent的臺式測序儀相當（Ion Proton），似乎有意與其一爭高低。據稱Oxford Nanopore公司即將上市的新產品，不僅能以低廉的價格快速測序人類基因組，還可以實現微生物的宏基因組測序。而Illumina暫時還沒能推出類似的技術。

我們可以看到，HiSeq X Ten進一步鞏固了Illumina在中高端測序市場的地位。但科學家們仍在渴望有一臺低成本儀器，能夠快速實現所有的測序應用。

（生物通編輯：葉予）

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