瓶中基因聯(lián)盟將于明年初發(fā)布參考材料，并首發(fā)基因型

作為一個(gè)致力于研究人類基因組測序參考材料的團(tuán)體，瓶中基因聯(lián)盟（Genome in a Bottle Consortium）計(jì)劃于明年初發(fā)布其首個(gè)試點(diǎn)參考材料、高度表征的HapMap樣本以及一組高度可信的基因組檢測。

該團(tuán)體最近發(fā)布了一組基于公開提供的測序數(shù)據(jù)之分析進(jìn)行的高度可信的基因組檢測，并著手對(duì)測序進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。

在美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院（NIST）的倡導(dǎo)下，該聯(lián)盟去年首次召開了研討會(huì)，并于下個(gè)月再次舉行研討會(huì)，旨在制訂基因組指標(biāo)（CSN 9/5/2012），從而滿足實(shí)驗(yàn)室呼吁建立可信賴標(biāo)準(zhǔn)以核查其測序運(yùn)行性能的需求。

“目前，對(duì)于變異檢測的可信度而言，尚無廣泛接受的基因組標(biāo)準(zhǔn)或量化性能指標(biāo)”，該聯(lián)盟在最近的會(huì)議摘要中提到，“而在聲研究、重現(xiàn)研究以及臨床監(jiān)管應(yīng)用的測量結(jié)果中實(shí)現(xiàn)可信度需要這樣的標(biāo)準(zhǔn)或指標(biāo)”。

該項(xiàng)目由4個(gè)工作小組組成： 第一小組負(fù)責(zé)選擇和設(shè)計(jì)參考材料；第二小組側(cè)重于生物信息學(xué)、數(shù)據(jù)整合和數(shù)據(jù)表達(dá)；第三小組負(fù)責(zé)處理測量以描述參考材料；第四小組關(guān)注性能指標(biāo)。

自去年克服最初有關(guān)HapMap樣本需獲得知情同意的顧慮后，該聯(lián)盟決定采用NA12878樣本（該樣本來自具有猶他州CEPH血統(tǒng)的一位婦女）作為其試點(diǎn)參考材料。 該樣本已廣泛用于多個(gè)發(fā)表的測序研究中�！拔覀兞私饽壳八鶑氖碌墓ぷ�，這將成為非常棒的試點(diǎn)基因組”，該聯(lián)盟的組織者以及NIST的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Marc Salit說。

NIST已經(jīng)批準(zhǔn)發(fā)布參考材料，并表示“我們將繼續(xù)監(jiān)測已知領(lǐng)域的任何新開發(fā)”，該聯(lián)盟的另一名領(lǐng)導(dǎo)人兼NIST的生物醫(yī)學(xué)工程師Justin Zook表示。

卡瑞爾細(xì)胞庫最近為該聯(lián)盟培養(yǎng)了大量NA12878細(xì)胞，并提取了DNA，共計(jì)8,300小瓶，每瓶10微克，實(shí)驗(yàn)室明年將申請(qǐng)索要該等樣本。 Salit表示，“據(jù)我們所知，已經(jīng)制備好了最大批的基因組DNA，以便進(jìn)行基因組研究”這是為基因組研究制備的最大批的基因組DNA了。

由于細(xì)胞培養(yǎng)中可能會(huì)發(fā)生突變，NIST的科學(xué)家將采用深度測序和淺度測序相結(jié)合的方法對(duì)多瓶DNA進(jìn)行描述，以探求材料的同質(zhì)性。

此外，NIST計(jì)劃將DNA送至聯(lián)盟成員處，這些成員對(duì)協(xié)助科學(xué)家更加詳細(xì)地描述參考材料倍感興趣。 截至目前，已有九個(gè)小組表示其愿意參與，之后將有更多小組加入其中。 “我們的想法是通過多個(gè)平臺(tái)在多個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行描述”，Zook說。

NIST的研究人員計(jì)劃采用Life Technologies的SOLiD 和Ion Torrent以及 Illumina的測序平臺(tái)，以對(duì)NA12878進(jìn)行研究。此外，研究人員希望通過Complete Genomics獲得測序數(shù)據(jù)，包括根據(jù)其長片段讀取技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)以及從測序平臺(tái)的出售商處獲得的數(shù)據(jù)�！案髦饕�平臺(tái)的出售商均表示，產(chǎn)生參考材料時(shí)，其將對(duì)參考材料進(jìn)行描述”， Salit說。

太平洋生物科學(xué)公司在與威爾康乃爾醫(yī)學(xué)院和其他地方的學(xué)術(shù)小組的協(xié)力合作下，一直在對(duì)NA12878進(jìn)行測序，其計(jì)劃為瓶中基因聯(lián)盟提供幫助，但是他們采用的是不同批的DNA，Zook指出。 “我們不指望不同批的DNA之間會(huì)出現(xiàn)較大差異，但是，我們需要確認(rèn)可能存在哪些差異”， Zook說。 該小組已經(jīng)產(chǎn)生約20倍至30倍的覆蓋度，其計(jì)劃提高到50倍至60倍，Zook補(bǔ)充說。

瓶中基因聯(lián)盟計(jì)劃于明年初發(fā)布NA12878 DNA以作為NIST的官方參考材料，此外，還會(huì)發(fā)布一組高度可信的單核苷酸多態(tài)性（SNP）和插入缺失。 該聯(lián)盟將隨著時(shí)間對(duì)變異情況進(jìn)行更新，并擴(kuò)展至結(jié)構(gòu)變異和基因組的復(fù)雜區(qū)域。

同時(shí)，NIST的科學(xué)家已開發(fā)出從樣本可用的多個(gè)數(shù)據(jù)集中識(shí)別高度可信的基因型檢測（包括純合子參考檢測）的方法，其目前正著手在某期刊上發(fā)表該方法。

截至目前，科學(xué)家們已從用于NA12878的共計(jì)12個(gè)數(shù)據(jù)集中識(shí)別出一組高度可信的SNP和插入缺失，并將相關(guān)變異文檔發(fā)布到上月與國家生物技術(shù)信息中心共同建立的新的FTP網(wǎng)站上。

Zook 解釋說，F(xiàn)TP網(wǎng)站“目前仍在積極開發(fā)中“。該網(wǎng)站同樣包括由Illumina、SOLiD、Complete Genomics、Ion Torrent、454、PacBio和Sanger測序平臺(tái)生成的數(shù)據(jù)集。

最終，該網(wǎng)站將匯集大量瓶中基因聯(lián)盟計(jì)劃開發(fā)的、適用于所有參考基因組的原始數(shù)據(jù)文件、序列文件和變異檢測文件。

NIST已將其一組可信變異分送至至少12個(gè)小組，包括學(xué)術(shù)和政府實(shí)驗(yàn)室以及協(xié)助改善檢測的臨床實(shí)驗(yàn)室。

“由于許多人已經(jīng)常對(duì)NA12878進(jìn)行測序，他們發(fā)現(xiàn)此類檢測對(duì)探詢其所用方法的正確度是非常有用的，尤其是有利于人們進(jìn)一步了解變異檢測中哪些內(nèi)容可信、哪些不可信”，Zook說。

該聯(lián)盟正與基因組比較和分析測試委員會(huì)（GCAT）開展合作（BI 4/19/2013），以匯集其高度可信的基因型檢測，使得用戶可以將不同生物信息學(xué)方法進(jìn)行比較，以了解此類方法對(duì)變異檢測的具體效果。 “我們認(rèn)為，對(duì)于我們社會(huì)而言，這將成為真正有價(jià)值的資源”， Zook說。

此外，該聯(lián)盟正與美國疾病控制與預(yù)防中心的基因檢測參考材料協(xié)調(diào)項(xiàng)目（GeT-RM）開展密切協(xié)作，以匯集GeT-RM最近發(fā)布的數(shù)據(jù)�！翱赡軙�(huì)產(chǎn)生大量重復(fù)”， Zook表示，并指出上述兩個(gè)項(xiàng)目均會(huì)使用對(duì)方的數(shù)據(jù)。

除了將NA12878開發(fā)成為其試點(diǎn)參考材料外，瓶中基因聯(lián)盟還在調(diào)查比HapMap樣本使用更廣、最近知情批準(zhǔn)的其他樣本，以將該等樣本作為參考材料。

特別是，該聯(lián)盟最近獲得已參與哈佛醫(yī)學(xué)院的個(gè)人基因組項(xiàng)目的中國裔父子三元樣本，其剛剛向卡瑞爾提交了大批量增加此類樣本的細(xì)胞的請(qǐng)求，并希望在今年底可以向其提供�！拔覀兊挠�(jì)劃是在未來一兩年內(nèi)擁有一組約8個(gè)家庭的樣本，至少為具有PGP或不同血統(tǒng)的母-父-子三元樣本”，Zook補(bǔ)充說。

與人類基因組類似，該聯(lián)盟正在開發(fā)可在測序試驗(yàn)中作為激增控制使用的合成DNA序列，以確定突變的檢測限度，由于體細(xì)胞突變的出現(xiàn)頻率較低，這對(duì)癌癥測序尤其重要。

到目前為止，該聯(lián)盟已開發(fā)出大小約為1千堿基的合成DNA標(biāo)準(zhǔn)序列，但是，仍有可能開發(fā)出大小高達(dá)10千堿基的合成DNA序列。 盡管如此，目前尚未確定NIST或其他提供商（如公司）可以分配此類激增標(biāo)準(zhǔn)。 據(jù)Salit稱，多家公司（包括Life Technologies和 Horizon Diagnostics）已明確表示其有興趣及可能性開發(fā)合成參考材料的商用試劑。 “并不是瓶中基因聯(lián)盟開發(fā)的每個(gè)參考材料都需要成為NIST的參考材料”， Salit解釋說。

此外，該聯(lián)盟已就將腫瘤/正常細(xì)胞株對(duì)開發(fā)成為參考材料進(jìn)行了商討，目前正就此探索各種方案，包括已供使用的腫瘤/正常細(xì)胞株的實(shí)驗(yàn)室間研究。

在即將于8月15日和16日在NIST召開的研討會(huì)上，瓶中基因聯(lián)盟計(jì)劃就繼續(xù)開展哪些項(xiàng)目做出進(jìn)一步?jīng)Q定。 “瓶中基因聯(lián)盟雖然是由NIST領(lǐng)導(dǎo)和組建的，但毫無疑問，該聯(lián)盟將會(huì)走自己的路”，Salit說�！拔蚁Ｍ�本次研討會(huì)能設(shè)定某些決策制定流程。 作為瓶中基因聯(lián)盟，我們需要進(jìn)一步向前發(fā)展，因此，我們必須做出明智的選擇”。

Salit 表示，“本著沒有付出就沒有回報(bào)的精神”，任何人均可參加本次研討會(huì)和加入瓶中基因聯(lián)盟。