次世代シーケンサーはDNA/RNAの1次構造解析に対して優れた性能を有する。ただし、次世代シーケンサーを用いた場合、Copy Number Variationなどのリピート配列や大きな挿入変異などの解析では精度が落ちる上、コンティグのアセンブリーに関しても問題が発生することが多い。一 方、BioNanomatrixやOpGenが開発した1分子DNA構造解析技術は、この次世代シーケンサーの短所を相補する特徴を有する。今回は、 BioNanomatrixの1分子DNA構造解析技術と分析機器nanoAnalyzer 1000を紹介する。
BioNanomatrixが開発した1分子DNA構造解析技術
BioNanomatrixは、Han Cao博士がPrinston大学で開発した「ナノスケール・1分子DNA構造解析技術」をもとに、2003年に設立したベンチャー企業である。
 1分子DNA分析用シリコンチップは、従来の半導体ウェハー製造工場で大量生産できるので、単価は安価になる。この利点を生かして、BioNanomatrixは、Complete Genomicsと共同で、ヒト全ゲノム配列を8時間以内かつ$100以下のコストでシーケンシングできる技術の開発を進めている。 |
nanoAnalyzer 1000
BioNanomatrixは、昨年11月に開催されたアメリカ・人類遺伝学会ASHGで、「1分子DNA構造解析技術」を応用した分析機器nanoAnalyzer 1000を発表した。本機器の発売は未定であるが、今年中に発売されるという情報もある。本機器は、DNA解析用シリコンチップを装 着でき、レーザー光で誘起して発せられる蛍光をCCDカメラでイメージデータとして得る機能を有する。イメージデータをもとに、付属ソフトウェアが蛍光の 位置と強度のデータを出力する。詳しくは、BioNanomatrixのホームページの情報を参照してほしい。
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BioNanomatrixの技術の評価
BioNanomatrixの技術は上記のような原理に基づくので、PCR増幅処理がないnative DNAを1分子レベルで直接観察できることが利点である。この原理により、塩基配列は得られないが、次世代シーケンサーによる解析が苦手な「ある程度の大 きさの配列の重複、欠失、挿入、転座など」を解析できる。次世代シーケンサーと比べたときのもう1つの利点は、1 Mbまでの一続きのDNAを観察できるので、1 Mb単位のハプロタイプ分析が可能である。このように、BioNanomatrixの技術は次世代シーケンサーによる解析と相補性があると考えられる。ま た、上述のように、次世代シーケンサーベンチャーComplete Genomicsとの共同開発のように、次世代シーケンサーと組み合わせることにより利点が出てくる可能性もあるだろう。また、簡便にかつ短時間で結果が 出てくるので、ベッド・サイドで使える診断機器としての利用も想定される。以上のような優位性・利点が期待されるが、塩基配列を出力できないことはやはり 欠点となることが予想される。長鎖DNAを電子顕微鏡で直接観察し、塩基配列を出力できるHalcyon Molecularの技術が簡便に利用できるようになると、その優位性も一部薄れる可能性もある。なお、OpGenも独自の1分子DNA構造解析技術を開発しているので、この技術とは競合関係にある。OpGenの技術については、当社では提携先のBeckman Coulter Genomicsとの連携によりサービスを提供しており、今後のGOクラブでも紹介する予定である。
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