GnuBIO 続報

すっかり GnuBIO に魅せられてしまったワタクシは，GnuBIO の最新情報を調べてみることにした。

Starting in June, it plans to place alpha instruments in the labs of a yet-to-be-determined number of early-access customers and to use their feedback to build a commercial instrument. The goal is to ship beta systems by the end of the year and commercial systems in the first quarter of 2012.

今年の６月からα版を early-access customer に，今年末にβ版を，そして来年（2012年）の1st Qには commercial system をリリースする予定らしい。まぁドラクエの発売日よろしく多少は伸びるにしても，この「$30ゲノム」革命的シーケンサーが市場に出るまであと１年程度。ホントに進歩がお早いことで。
ところで，本体価格は $50,000 を上回らないということだが，果たして日本で買う場合も，この程度の価格で購入できるのだろうか。Ion Torrent PGM のように，日本で買う場合はなぜか販売価格が高くなるとかいうのは勘弁して欲しい。 （こいつをできるだけ早く僕のいるラボに導入したい。どうやったら，ボスを説得できるのだろうか。）

商品版のシステムに関して，その仕様は公式発表されていない。しかし，少しだけ語られていた。

Boyce said that it will be a "fully integrated system" that will be able to sequence panels of genes ― on the order of 50 or 100. Users will load genomic DNA, and the target selection will occur online and feed directly into the sequencing run. Several samples can be loaded at the same time; the workflow will be "an order of magnitude" faster than with other sequencing systems; and the data analysis will take place in real time.

とても，とても，とてもオドロキなのが，target selection のシステムまで入っていること。これは，凄すぎるぜ。だって，本体価格は，SureSelect の試薬代よりも安いんですもの。（お，ボスを説得するストーリーができてきたぞ。）

どうやって，target selection をしているのだろうか？その情報は，残念ながら，色んなキーワードでググっても，見つからない。。そこで，GnuBIO のシーケンス原理を調べてみた。

GnuBio's sequencing assay consists of probe hybridization, polymerase extension, and probe displacement. Target DNA up to a kilobase in length that carries a fluorescent label at one end is injected into picoliter-sized emulsion droplets. Each droplet contains a hexamer from a universal oligonucleotide library, a fluorescent dye that identifies the hexamer, and a probe with a quencher that binds to the target and quenches the target label. The hexamer library contains all possible base combinations ― about 4,600 in all, including base repeats.

A polymerase is then added to the drop via an online picoinjector, and if the hexamer has hybridized to the target, the polymerase will extend it and displace the quenching probe. This results in a fluorescent signal that is read out, along with the hexamer-identifying label, as the droplets flow past "low-cost optics." The process is then repeated for each possible hexamer and the sequence reconstructed.

GnuBIO のシーケンスアッセイは，プローブハイブリダイゼーション，ポリメラーゼ伸長，プローブの置換，という３ステップで構成される。末端を蛍光標識された最大 1kb のターゲットDNAは，ピコリットルサイズのエマルジョン滴の中にインジェクションされる。それぞれのエマルジョン滴は，ひとつの６塩基オリゴヌクレオチド，６塩基オリゴヌクレオチドを識別する蛍光色素，そして失活剤が入っている。６塩基オリゴヌクレオチドは，全ての塩基の並びの組み合わせ＝4,600種類が用意されている。

ターゲットDNAのインジェクション後，さらにエマルジョン滴の中にポリメラーゼが加えられると，６塩基オリゴヌクレオチドがターゲットとハイブリダイズした場合は，ポリメラーゼはターゲット（テンプレート）DNAを伸長し，失活されたプローブへと置き換える。このときに蛍光シグナルが生じ，それを検出することで，６塩基分のシーケンスを読む。蛍光の検出は，エマルジョン滴が低価格オプティクスを通過するときに行われる。この操作を4,600種類の６塩基オリゴヌクレオチドについて繰り返し行うことで，ターゲットDNAをシーケンスすることができる。

うーん。やっぱり，target selection をどうやるのかが分からない。太字の部分を読む限り，シーケンスアッセイの前段階で，target DNA を濃縮するのだろうか。それとも，シーケンスアッセイの過程で，target DNA を濃縮してゆくことができるのだろうか。調べても分からなかったので，続報を待つことにする。