人类基因组最后8%的缺口,正是靠长读长测序(三代测序)补齐的。随着完整基因组图谱的落地,基因测序的下游应用正从基础科研加速走向临床,复杂单基因病诊断、RNA直接测序等场景将成为新的需求增长点。

如果把基因组比作一首歌,短读长测序好比把歌曲切成三个字的片段再拼回,遇到《嘻唰唰》里反复出现的重复片段,算法很难数清唱了多少次。长读长测序则从头唱到尾,能完整跨越这些重复序列区域。2022年4月,端粒到端粒联盟(T2T)利用长读长技术完成了首个真正完整的人类基因组序列,补齐了最后8%的缺口;2023年初,长读长测序被国际顶级期刊《Nature Methods》评选为“2022年度最佳技术”。长读长测序在完整基因组时代的不可替代性,已经获得科学界的明确背书。

下游应用:从科研走向临床

长读长测序的临床转化正在提速。在诊断端,检验医学顶级期刊《CLINICAL CHEMISTRY》曾发表编辑部文章,认为三代测序技术为复杂单基因病的分子诊断带来了全新机遇。在突发疫情场景中,纳米孔测序设备简单便携,可在极地、海洋甚至太空等复杂环境下完成实时测序,保障检测时效性。此外,三代测序可直接对RNA进行测序,避免RNA病毒研究中逆转录扩增带来的偏向性及突变,这一能力对RNA病毒检测与转录组研究意义重大。

产业端的投入同样活跃。测序应用领域老牌选手贝瑞基因持续发力三代测序临床转化,截至2022年底,其累计服务三代测序检测样本量已突破10万人份,服务终端客户超过1500家。这一规模表明,长读长测序在临床端的真实需求已经形成规模效应,而非停留在实验室阶段。

常见问题

长读长测序和短读长测序是什么关系?

两者并非代际替代关系。短读长测序(二代)将DNA扩增后切成不超过200BP的片段读取,性价比高;长读长测序(三代)无需扩增、从头读到尾,擅长跨越重复序列区域。目前长读长测序准确率仍有提升空间,两种技术在不同场景下互为补充。

长读长测序在临床诊断上主要解决什么问题?

核心是补齐短读长在重复序列区域的盲区,尤其适用于复杂单基因病的分子诊断。官方资料显示,三代测序技术已被国际检验医学期刊评价为“为复杂单基因病的分子诊断带来了全新机遇”。

哪些下游场景对长读长测序的需求增长最快?

复杂单基因病诊断、RNA直接测序、突发疫情检测是三个明确方向。其中RNA直接测序可避免逆转录引入的突变,对RNA病毒研究与检测尤为关键;便携设备则保障了突发疫情下的现场实时测序能力。