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北大7位学者历时7年刷新DNA测序精度 探索的过程最开心
2017年12月14日 00:00 来源:人民日报 作者:赵婀娜 宋子节 杨倚天 字号

内容摘要:日前,北京大学黄岩谊教授带领的团队在《自然—生物技术》期刊上在线发表《基于信息理论来修正错误的高准确度荧光产生DNA测序方法》,这标志着我国学者已成功刷新DNA信息解读的精确程度,从根本上提高了测序方法本身的精度,打破了国外在基因测序领域的技术垄断。

关键词:测序;学者;DNA;研究;ECC

作者简介:

   日前,北京大学黄岩谊教授带领的团队在《自然—生物技术》期刊上在线发表《基于信息理论来修正错误的高准确度荧光产生DNA测序方法》,这标志着我国学者已成功刷新DNA信息解读的精确程度,从根本上提高了测序方法本身的精度,打破了国外在基因测序领域的技术垄断,极大推动了我国生命科学与医学的研究发展,同时今后有望为婴儿基因突变检测、循环肿瘤DNA等测序临床医学应用的进一步发展提供更好的工具。

  这个研究团队,包括北京大学教授谢晓亮、黄岩谊,博士后陈子天,博士研究生周文雄、乔朔、康力以及副研究员段海峰。7位成员分别来自化学、物理、生物等不同学科背景。

  发明了纠错编码测序法,大幅提升了基因序列测定的精度

  众所周知,生命之所以能够代代相传、生生不息,奥秘在于承载遗传信息的DNA。人的基因组含有多达30亿对碱基对,理论上有无穷的排列组合。而DNA的序列测定是进一步研究和改造目的基因的基础,在生物学、医学等领域意义重大。因此在科学家解读遗传密码时,测序技术是强有力的解码工具。

  以前,中国的DNA测序技术在世界上处于第二梯队,前沿科技仍被美国公司和科研机构垄断。中国的数千家测序服务公司只能斥巨资引进国外测序仪,并不具备在技术源头的解决方案,更没有自己的测序仪。

  “就像需要自己的飞机一样,中国也需要自己的测序仪。如果一味借用别人的技术,将永远没有机会领先。”正是出于这种想法,黄岩谊带领的课题组利用7年时间,发明了纠错编码(ECC)测序法,自此,我国基因测序技术拥有了独立自主的核心技术与知识产权。

  如同古埃及罗塞塔石碑一样,碑上分别用古希腊文字、古埃及象形文字和当时的通俗体文字刻了同样的内容,近代的考古学家对照3种语言版本内容,解读出古埃及象形文字。ECC测序方法同样利用3种不同方式检测同一序列,通过创建3个正交简并序列,将信息冗余和测序过程结合,发现和纠正测序中产生的错误,从而大幅提升基因测序精度。

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