是的,桥式PCR的扩增错误累积和标签跳跃问题,已催生出单分子测序滚环扩增等无需PCR扩增的新技术路线,形成了不同的技术壁垒。

桥式PCR的技术局限

桥式PCR扩增虽然通量高,但会导致错误累积,且其搭配的生化技术会产生**标签跳跃(Index Hopping)**问题。为了弥补这一缺陷,通常需要使用双接头方案,这增加了建库成本。这些问题在超低丰度突变检测等对精度要求极高的应用中影响尤为显著。

无需PCR扩增的新技术路线

单分子测序(第三代测序)

PacBio公司的SMRT技术Oxford Nanopore Technologies公司的纳米孔单分子技术为代表的新一代测序技术,其最大特点是单分子测序,测序过程无需进行PCR扩增,理论上可以测定无限长度的核酸序列。这从根本上避免了桥式PCR带来的错误累积和标签跳跃问题。目前,第三代测序的测序准确度与NGS技术相比仍有差异,单条序列的错误率较高,平均成本也较高。

滚环扩增(DNA纳米球技术)

华大智造的DNA纳米球与联合探针锚定聚合技术为代表的技术路线,采用滚环扩增替代桥式PCR。其过程是将待测DNA碎片化并加接头后环化,通过滚环扩增将DNA序列进行无损复制并形成DNA纳米球。该技术路线检测准确性高,同时产出数据重复序列率低,能有效减少数据浪费。相比其他产品,它增加了一个环化步骤,但可支持自动化。

常见问题

为什么单分子测序能避免PCR错误?

单分子测序技术直接对单个DNA分子进行测序,不需要经过PCR扩增步骤来富集序列,因此从根本上消除了PCR扩增过程中可能发生的碱基错配和错误累积。

滚环扩增技术的主要优势是什么?

滚环扩增技术能够对环化的DNA模板进行无损复制,避免了桥式PCR扩增中常见的错误累积和标签跳跃问题。同时,该技术产出的数据重复序列率低,能有效减少数据浪费,提高测序效率。

这些新技术能完全替代桥式PCR技术吗?

目前还不能。尽管单分子测序和滚环扩增技术各有优势,但NGS技术(包括桥式PCR技术)仍是目前基因测序技术大规模商业化应用普及的主要推动力,并在未来一段时间内仍是主流技术。第三代测序在准确度和成本方面仍与NGS有差距,不同技术路线在不同应用场景中各有侧重。

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