SMRT Leiden Day 2：打造个人化医学的未来

       本文摘要PacBio 在荷兰莱登的莱登大学举办了第三届 SMRT Leiden 科学会议。此为第二天的会议演讲内容。英文原文发表于 Medium（1）。

       东京大学的森下真一教授给了一个范围广阔的精彩演讲。对于基因组组装，他有两个启示：

“不要依赖单一的基因组组装软件” 

       以使用 C. elegans VC2010 的基因组为例，他显示不同第三代基因组组装软件各有其长短。

“不要完全相信参考基因组”

       在C. elegans VC2010 的例子中，使用 PacBio组装的新基因组纠正了先前 Sanger 组装的参考基因组中出现的错误。

       利用 PacBio 测序良性成人家族性肌阵挛癫痫 (BAFME) ，他发现在 SAMD12 基因内含子区域的 5kb 的重复序列扩张会导致转录中断（2）。

       另外一项研究题目是利用 PacBio对向来难以组装的着丝粒进行测序，并以此推测日本青鳉的演化过程（3）。

       最后，森下教授提到一个甲基化影响转录表现的例子。 这项研究近期内将会发表在期刊上。

SMRT-Cappable-Seq 测序全長细菌转录組（4）

       来自新英格兰生物实验室（New England Biolabs）的Laurence Ettwiller，使用 SMRT-Cappable-Seq加以PacBio进行测序，发现广为研究的E. coli实际上采用了大量操纵子来同时转录多个基因。他们估计有一半的E. coli基因存在于两个以上的操纵子，显示细菌转录要比先前想像的更为复杂。（ preprint 5）

       美国纽约西奈山伊坎医学院的Stuart Scott（6）以及SMRT Leiden的创办人Yahya Anvar都正在使用 PacBio 测序代谢药物的基因来对病患的给药量进行个性化测量。大约超过25%的常见药物的代谢与CYP2D6 及 CYP2C19 这两个基因相关，但这在人与人之间有很大的差异。若能够以每个人的基因差异来定制个性化的药量，将可减少药物毒性并提升治疗的效率。

       PacBio 自家的 Armin Töpfer（7）阐述了下一代的结构变异检测软件。新的pbsv 2.0将会支持检测inversion，translocation，小于50bp的insertions/deletions，打磨纠错 breakpoint，并且改善运算时间。

Armin 的演讲 PDF 在这里（8）。

       荷兰拉德博德医学院的 Alex Hoischen，同时也是SolveRD领导之一，智力障碍（intellectual disability，ID）是他的主要研究内容之一。至少 60%的严重智力障碍疾病是由de novo突变造成的，而许多这些突变是读长短的二代测序无法所无法检测到的。他所领导的SolveRD 计划利用PacBio对超过500个基因组以及100个全长转录组进行测序。

       Martin Pollard来自英国桑格研究院，正在使用PacBio来对来自非洲的MHC免疫基因区域进行测序。他们测序了超过2000个样本，在每个HLA基因中发现了20-150以上个新的基因型。Martin预测了未来HLA测序的发展趋势，PacBio 全长测序将会完全取代二代测序。

      美国帕金森氏研究院的 Birgitt Schuele 使用了PacBio的No-Amp（无扩增）技术来检测重复复杂的ATNX10基因区域。他们使用 CRISPR/Cas9捕捉ATXN10基因的第九个内含子区域内的 ATTCT 重复区域，发现了先前未知的重复序列。Schuele的研究最近发表于npj Parkinson's Disease（9）杂志上。

       最后的演讲者Charles Lee是美国杰克逊实验室（Jackson Laboratory）基因组医学研究所所长。作为1000 Genomes Project的领导之一，他阐述利用PacBio以及其他测序技术来检测人类的结构变异。他们的研究 preprint 在这里（10）。