2010年最初の論文はシークエンス技術：サイエンス元旦号

Originally published in Science Express on 5 November 2009 Science 1 January 2010: Vol. 327. no. 5961, pp. 78 - 81

Reports

Human Genome Sequencing Using Unchained Base Reads on Self-Assembling DNA Nanoarrays

Radoje Drmanac,^1,* Andrew B. Sparks,^1, Matthew J. Callow,^1, Aaron L. Halpern,^1, Norman L. Burns,^1, Bahram G. Kermani,^1, Paolo Carnevali,^1, Igor Nazarenko,^1, Geoffrey B. Nilsen,^1, George Yeung,^1, Fredrik Dahl,^1, Andres Fernandez,^1, Bryan Staker,^1, Krishna P. Pant,^1, Jonathan Baccash,¹ Adam P. Borcherding,¹ Anushka Brownley,¹ Ryan Cedeno,¹ Linsu Chen,¹ Dan Chernikoff,¹ Alex Cheung,¹ Razvan Chirita, ¹ Benjamin Curson,¹ Jessica C. Ebert,¹ Coleen R. Hacker,¹ Robert Hartlage,¹ Brian Hauser,¹ Steve Huang,¹ Yuan Jiang,¹ Vitali Karpinchyk,¹ Mark Koenig,¹ Calvin Kong,¹ Tom Landers,¹ Catherine Le,¹ Jia Liu,¹ Celeste E. McBride,¹ Matt Morenzoni,¹ Robert E. Morey,^1, Karl Mutch,¹ Helena Perazich,¹ Kimberly Perry,¹ Brock A. Peters,¹ Joe Peterson,¹ Charit L. Pethiyagoda,¹ Kaliprasad Pothuraju,¹ Claudia Richter,¹ Abraham M. Rosenbaum,² Shaunak Roy,¹ Jay Shafto,¹ Uladzislau Sharanhovich,¹ Karen W. Shannon,^1,|| Conrad G. Sheppy,¹ Michel Sun,¹ Joseph V. Thakuria,² Anne Tran,¹ Dylan Vu,¹ Alexander Wait Zaranek,² Xiaodi Wu,³ Snezana Drmanac,¹ Arnold R. Oliphant,¹ William C. Banyai,¹ Bruce Martin,¹ Dennis G. Ballinger,^1,* George M. Church,² Clifford A. Reid¹

Genome sequencing of large numbers of individuals promises to advance the understanding, treatment, and prevention of human diseases, among other applications. We describe a genome sequencing platform that achieves efficient imaging and low reagent consumption with combinatorial probe anchor ligation chemistry to independently assay each base from patterned nanoarrays of self-assembling DNA nanoballs. We sequenced three human genomes with this platform, generating an average of 45- to 87-fold coverage per genome and identifying 3.2 to 4.5 million sequence variants per genome. Validation of one genome data set demonstrates a sequence accuracy of about 1 false variant per 100 kilobases. The high accuracy, affordable cost of $4400 for sequencing consumables, and scalability of this platform enable complete human genome sequencing for the detection of rare variants in large-scale genetic studies.

今年のサイエンス第一号は出版日が元旦である。上の論文は実はオンラインで昨年11月に出ていたものだが、最先端レベルでは（論文に出たという意味であり、未発表技術はもっと先を行っていることだろうが・・・）2010年スタート時点でシークエンス技術はここまでいっている。

1. ヒト1人のゲノム解析にかかる費用は4400ドル（＝409354円、2010年1月3日本日のレート）である。
2. 一回の解析でゲノムDNA（30億塩基）の45倍から87倍（これは材料による）の塩基情報が得られる　（これは正確なシークエンス情報を得るには充分な解析量といっていいのではないだろうか？）
3. シークエンスエラーは10万塩基に一つ

この論文は深く読む必要はなさそうである。イルミナのテクノロジーとどのあたりが違うのか興味ある。イルミナがフラットガラスなら、これは「DNA-nanoball」というわかるような、わからんようなテクノロジーを使うらしい。とにかく最近のテクノロジーの特徴は、反応系がヒトの目には見えない少量スケールで行われることであり（試薬を節約できる）、色素による4塩基の弁別はこの20年変わらんとしても、それを読むのは顕微鏡レベルの拡大CDCであり、昔と違うのは「クローン化」しないで一挙に読むことであろう。それも半端な「一挙」ではない。おそらくこの「DNA-nanoball」テクノロジーでも数千万〜数億遺伝子配列を同時に読んでいくのだろう。