Halcyon Molecularが開発を進めている次元を超えたシーケンサー－欠点のないスペック（性能）
Halcyon Molecular は2003年に設立された次世代シーケンサー開発ベンチャー企業であるが、最近までその活動内容は不明であった。ところが、Halcyon Molecular のシーケンシング技術が現実的なものに近づき、昨年秋から情報も出始めた。Halcyon Molecular シーケンス技術が次元を超えたものであることは、下記の性能を見れば明らかである。
◆予定されているシーケンサーのスペック（性能） ・1分子DNAシーケンシング ・リード長： 150塩基～4,000,000塩基（１リードで4百万塩基です！） ・繰り返し配列も問題なく読める ・配列決定精度： 99.999%以上（ヒトゲノム配列を決定した場合） ・シーケンシング時間： 10分以内（ヒトゲノム配列を決定した場合） ・配列決定コスト： 100ドル以下（ヒトゲノム配列を決定した場合） |
シーケンシング原理
Halcyon Molecularは約7年間に渡って次世代シーケンシング技術の開発を続けてきたようであり、最近になってその技術内容が公開された。塩基配列決定については、重金属で塩基をラベルした1本鎖DNAを透過型電子顕微鏡を用いて分析するという手法を用いている。特筆すべき技術は、1本鎖DNAを引き伸ばした状態で密に整列させる手法である。この技術は、"Individual Molecule Placement Rapid Nanotransfer (IMPRNT）"と呼び、「とんでもなく素晴らしい」の一言である。
(1) 塩基のラベリング サンプルDNAの調製に関して、まず透過型電子顕微鏡を用いて1本鎖DNAの各塩基を認識できるようにするために、塩基特異的に重金属でラベル化する。ラベル化法は具体的に開示されていないが、チミン(T)はオスミウム(Os)、グアニン(G)はプラチナ(Pt)でラベルするようである。 (2) IMPRNT技術＝微細加工ニードルアレイを利用した1本鎖DNAの整列 極細のニードルを用いて1本鎖にしたDNAを吸い取り、（電子顕微鏡観察する基板の上に）吐き出すことにより、長い1本鎖DNAを伸ばす。ニードルはアレイ状に並んでおり、基板の上に1本鎖DNAを整列した状態で並べることができる。現時点では約10 nmの間隔でDNAを並べることができるが、当面の目標は3 nmである。この微細加工ニードルアレイのスループットは、1時間に1,000,000本のDNAを並べることを目標にしている。 (3) 塩基配列の読み取り 基板に密に整列した1本鎖DNAは塩基特異的に重金属でラベル化されているので、透過型電子顕微鏡を用いて一気にイメージデータを取り、そのイメージデータを分析することにより、塩基配列を決定できる。“1分子リアルタイムシーケンシング”という語は当てはまらず、“1分子一瞬シーケンシング”とも呼ぶべき技術である。 Halcyon Molecular のシーケンシング技術は、発表内容を見る限り、かなり現実的なものになりつつあると感じる。シーケンサーの発売時期は不明であるが、とんでもなく素晴らしいシーケンサーになる可能性があるので、ＧＯクラブでは情報を入手したら、随時紹介していきます。 |