瓶中基因聯盟將于明年初發布參考材料首發基因型

　　作為一個致力于研究人類基因組測序參考材料的團體，瓶中基因聯盟(Genome in a Bottle Consortium)計劃于明年初發布其首個試點參考材料、高度表征的HapMap樣本以及一組高度可信的基因組檢測。

　　該團體最近發布了一組基于公開提供的測序數據之分析進行的高度可信的基因組檢測，并著手對測序進行更加詳細的描述。

　　在美國國家標準和技術研究院(NIST)的倡導下，該聯盟去年首次召開了研討會，并于下個月再次舉行研討會，旨在制訂基因組指標(CSN 9/5/2012)，從而滿足實驗室呼吁建立可信賴標準以核查其測序運行性能的需求。

　　“目前，對于變異檢測的可信度而言，尚無廣泛接受的基因組標準或量化性能指標”，該聯盟在最近的會議摘要中提到，“而在聲研究、重現研究以及臨床監管應用的測量結果中實現可信度需要這樣的標準或指標”。

　　該項目由4個工作小組組成： 第一小組負責選擇和設計參考材料;第二小組側重于生物信息學、數據整合和數據表達;第三小組負責處理測量以描述參考材料;第四小組關注性能指標。

　　自去年克服最初有關HapMap樣本需獲得知情同意的顧慮后，該聯盟決定采用NA12878樣本(該樣本來自具有猶他州CEPH血統的一位婦女)作為其試點參考材料。 該樣本已廣泛用于多個發表的測序研究中。“我們了解目前所從事的工作，這將成為非常棒的試點基因組”，該聯盟的組織者以及NIST的團隊負責人Marc Salit說。

　　NIST已經批準發布參考材料，并表示“我們將繼續監測已知領域的任何新開發”，該聯盟的另一名領導人兼NIST的生物醫學工程師Justin Zook表示。

　　卡瑞爾細胞庫最近為該聯盟培養了大量NA12878細胞，并提取了DNA，共計8,300小瓶，每瓶10微克，實驗室明年將申請索要該等樣本。 Salit表示，“據我們所知，已經制備好了最大批的基因組DNA，以便進行基因組研究”這是為基因組研究制備的最大批的基因組DNA了。

　　由于細胞培養中可能會發生突變，NIST的科學家將采用深度測序和淺度測序相結合的方法對多瓶DNA進行描述，以探求材料的同質性。

　　此外，NIST計劃將DNA送至聯盟成員處，這些成員對協助科學家更加詳細地描述參考材料倍感興趣。 截至目前，已有九個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平臺在多個實驗室進行描述”，Zook說。

　　NIST的研究人員計劃采用Life Technologies的SOLiD 和Ion Torrent以及 Illumina的測序平臺，以對NA12878進行研究。此外，研究人員希望通過Complete Genomics獲得測序數據，包括根據其長片段讀取技術獲得的數據以及從測序平臺的出售商處獲得的數據。“各主要平臺的出售商均表示，產生參考材料時，其將對參考材料進行描述”， Salit說。

　　太平洋生物科學公司在與威爾康乃爾醫學院和其他地方的學術小組的協力合作下，一直在對NA12878進行測序，其計劃為瓶中基因聯盟提供幫助，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之間會出現較大差異，但是，我們需要確認可能存在哪些差異”， Zook說。 該小組已經產生約20倍至30倍的覆蓋度，其計劃提高到50倍至60倍，Zook補充說。

　　瓶中基因聯盟計劃于明年初發布NA12878 DNA以作為NIST的官方參考材料，此外，還會發布一組高度可信的單核苷酸多態性(SNP)和插入缺失。 該聯盟將隨著時間對變異情況進行更新，并擴展至結構變異和基因組的復雜區域。

　　同時，NIST的科學家已開發出從樣本可用的多個數據集中識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表該方法。

　　截至目前，科學家們已從用于NA12878的共計12個數據集中識別出一組高度可信的SNP和插入缺失，并將相關變異文檔發布到上月與國家生物技術信息中心共同建立的新的FTP網站上。

　　Zook 解釋說，FTP網站“目前仍在積極開發中“。該網站同樣包括由Illumina、SOLiD、Complete Genomics、Ion Torrent、454、PacBio和Sanger測序平臺生成的數據集。

　　最終，該網站將匯集大量瓶中基因聯盟計劃開發的、適用于所有參考基因組的原始數據文件、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個小組，包括學術和政府實驗室以及協助改善檢測的臨床實驗室。 “由于許多人已經常對NA12878進行測序，他們發現此類檢測對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一步了解變異檢測中哪些內容可信、哪些不可信”，Zook說。

　　該聯盟正與基因組比較和分析測試委員會(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方法進行比較，以了解此類方法對變異檢測的具體效果。 “我們認為，對于我們社會而言，這將成為真正有價值的資源”， Zook說。

　　此外，該聯盟正與美國疾病控制與預防中心的基因檢測參考材料協調項目(GeT-RM)開展密切協作，以匯集GeT-RM最近發布的數據。“可能會產生大量重復”， Zook表示，并指出上述兩個項目均會使用對方的數據。

　　除了將NA12878開發成為其試點參考材料外，瓶中基因聯盟還在調查比HapMap樣本使用更廣、最近知情批準的其他樣本，以將該等樣本作為參考材料。

　　特別是，該聯盟最近獲得已參與哈佛醫學院的個人基因組項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胞的請求，并希望在今年底可以向其提供。“我們的計劃是在未來一兩年內擁有一組約8個家庭的樣本，至少為具有PGP或不同血統的母-父-子三元樣本”，Zook補充說。

　　與人類基因組類似，該聯盟正在開發可在測序試驗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，由于體細胞突變的出現頻率較低，這對癌癥測序尤其重要。

　　到目前為止，該聯盟已開發出大小約為1千堿基的合成DNA標準序列，但是，仍有可能開發出大小高達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準。 據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合成參考材料的商用試劑。 “并不是瓶中基因聯盟開發的每個參考材料都需要成為NIST的參考材料”， Salit解釋說。

　　此外，該聯盟已就將腫瘤/正常細胞株對開發成為參考材料進行了商討，目前正就此探索各種方案，包括已供使用的腫瘤/正常細胞株的實驗室間研究。

　　在即將于8月15日和16日在NIST召開的研討會上，瓶中基因聯盟計劃就繼續開展哪些項目做出進一步決定。 “瓶中基因聯盟雖然是由NIST領導和組建的，但毫無疑問，該聯盟將會走自己的路”，Salit說。“我希望本次研討會能設定某些決策制定流程。 作為瓶中基因聯盟，我們需要進一步向前發展，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的精神”，任何人均可參加本次研討會和加入瓶中基因聯盟。