秦军确定,基因测序技术不算太难。
特别是后来出现的几个天才,推动了这项技术的快速发展。
那个时候,谁想要检测一下,看看自己有可能生什么病,或者是生了病是因为什么基因导致的,都可以来他们医院做一下基因测序!
就只花费个几千美元,在国内也就是几万块。
“他们是怎么做到的呢?接下来还有什么技术呢?”
秦军顺着记忆,想要看一看前世整个人类基因组计划是怎么实现的。
因为这个过程当中,出现很多技术。
而技术往往代表着金钱。
国内也许不看重钱,单纯的是为了技术。
但是国外可不是这样,那些资本家如果看不到利益,哪里会支持这么大的计划?
而第一台测序仪的出现,就有了市场的刺激。
加上DNA之父的背书,这个计划终于成功争取到了30亿美元的资金支持。
可是,那已经是到了1990年。
前世的时候,很多人认为这个计划推进速度太慢。
但是此时的秦军却不这样想。
他要是偷偷的搞,是不是等他搞成功了,阿美那边还没有立项?
1990年,距离现在还有七年。
当时都有谁参与了?
人类基因组计划正式启动之时,英、法、德、日、中各国,随后也加入了这项庞大的计划。
国内好像是微基因的股东华大基因,当时他们就曾代表国家出席了这场盛会。
可谁也没想到,这场集结了六国顶级科学家、耗资巨大的的人类基因组计划,却差点被一个只有他们十分之一预算的科学鬼才狠狠打脸。
这里面都是技术啊!
好像是九二年发生的事情。
就在人类基因组计划正式开始没多久的1992年,原本被用来当招牌的沃森,却被踢出了局。
原因是阿美的资本家,想要将他们测定出来的一段cDNA申请专利。
但是却遭到了沃森的强烈反对!
他认为所有跟人类基因有关的知识,都应该跟全人类共享。
尽管最后当时申请专利失败,但这却给了当时负责专利申请案的克雷格·文特尔很大启发。
如果他能成功将人类基因组成果变为专利,那么以后所有跟人类基因组有关的研究、应用都要给他交一笔专利费,钱途简直一片光明。
于是,有了明确目标的文特尔,就把批判的目光投向了当时进展缓慢的测序工作。
当时,人类基因组计划是基于克隆重叠群法策略进行的。
简单来说,就是要先将人体基因组划分为大片段,并标记其在染色体上的位置、顺序。
各国科学家们拿到这些大片段后,需要先用细菌人工染色体(BAC)构筑出足够数量的克隆群。
之后再分别对这些克隆群随机打碎、测序、组装回完整序列。
最后,还得等所有大片段都测序、组装完成后,才能按照一开始的分段顺序,将它们拼接成完整的基因组。
因此,这样一套流程下来,又是各种标记、又是细菌培养,还得分门别类的测序,花费的时间不长就怪了。
文特尔向项目组建议,改用他发明的鸟枪法测序,可以更快。
简单来说,他将整个基因组直接随机打碎成大量小片段,再进行测序。
测得的序列叫做读段!
根据这些读段之间重叠的部分,将其正确地拼接起来,重建原始的DNA序列。
为了确保有足够的读段,能正好能覆盖你的全基因组,就需要尽可能地增加你每个基因被检测到的次数。
而你每个基因平均被测序的次数,就叫做测序深度,一般用 x(乘数)来表示。
根据大家小学二年级都会(?)的 Lander-Waterman公式,如果想要确保这些读段能覆盖目标DNA序列的 99.99%以上,测序深度起码要在9.21x以上。
但可惜,当时项目组的科学家们,并没有接纳文特尔的建议,气的他直接炒了领导鱿鱼出来单干。
所以鸟枪法很重要,这是一条捷径。
看看,有一双能看到未来的眼睛,就能少走多少弯路啊!
有时候,厉害的人真的能够改变历史。
虽然很多人不知道,但是他们确实为这个世界的历史做出了改变。
这就是影响历史进程的大事,现在也许不显,但是以后终归会被人所知。
就比如基因测序,这个肯定是一件大事,因为能影响到所有人的健康。
1998年,文特尔创办了塞雷拉基因组公司,他决定以一己之力挑战六国的人类基因组计划。
为了兑现给投资人的承诺,他甚至在企业创办的第二年,就想将已完成测序的6500个人类基因申请专利。
不过,这样肆意妄为的举动,也引起了全球的舆论。
甚至「吓得」时任阿美的克总赶紧出来声明:人类基因组数据不允许专利保护,且必须对所有研究者公开。
因此,文特尔不仅没能成功申请到专利,还让当时刚成为资本宠儿的塞雷拉的股价应声暴跌。
然而,就算挣钱无望,文特尔还是成功为自己挣下了一口气。
因为他的测序速度实在是太快了。
六国花了八年时间,才完成了5%的测序任务。
但在克拉链的撮合下,重新参与了人类基因组计划的文特尔,却在短短三年时间里,就将人类基因组计划完成了90%。
时间来到了激动人心的2000年4月,作为人类基因组计划中唯一一个发展中国家的我国,顺利完成了3000万个核苷酸的测序任务。
同年6月,6国领导人共同宣布人类基因组计划的草图完成。
而发明了「鸟枪法」的文特尔,也因此登上了《时代》杂志封面,还被评为“千禧年年度科学家”。
2007年,主张人类基因组属于全人类的沃森,与热衷于给基因申请专利的文特尔,也都先后公布了自己的个人基因组图谱。
这表明了人类基因组计划成果,属于全人类的态度。
自此之后,像我们这样的普通人,终于也能受益于自己的基因组。
现在,你可以很轻易地给自己进行全基因组测序,价格也不用30亿美元这么夸张。
只是,与人类基因组计划不同,个人基因组检测的目的,并不是得到一条人类共有的参考序列。
而是得精确定义自己成对的染色体上,相同位置的基因型组合。
比如,人类基因组计划可以告诉你某个位点有A或G的可能性。
但对于个人的基因组分析,还是得明确是AA或AG,还是GG基因型才有意义。
用大家都熟悉的抛硬币举例。
假设我有三枚不同的硬币,它们分别是:两面都是正面,两面都是反面,以及正反面都有的硬币。
我会随机将其中的一枚拿来,在你面前抛起。
并且只会告诉你,它最终落定后朝上的那一面。
请问你要如何确定我手中的硬币,到底是哪一枚呢?
答案其实很简单,那就是让我尽可能多的继续抛硬币。
虽然在开始抛硬币之前,三种硬币的可能性都是一样的,为33.33%左右。
但在第一次抛出硬币后,就能排除其中一个结果。
比如,我抛出了正面朝上,说明这枚硬币肯定不是全反面硬币。
此时,全正面硬币的可能性就上升到了66.67%。
而正反面硬币的可能性仍是33.33%。
随后,只要没再出现硬币反面朝上,那么这枚硬币是全正面的可能性,在抛第14次时就会高达99.99%了。
反之,那我们就百分之百肯定这是枚正反面都有的硬币。
类似的,在个人基因组检测中判定基因型,也可以通过增加测序的深度,以确保更高的准确性。
2014年的一项全基因组测序研究表明,在测序深度只有7x的时候,杂合基因型判定的敏感性指标只有约75%。
起码得增加测序深度到12x以上,这个指标才能超过95%。
在实际临床或科研中,一般都会用到30x以上的测序深度。
测序数据量通常能高达90G左右,且数据量越大,准确性就越高。
而微基因全基因组测序的检测数据量,也有90G之多。
如果每个人都导出这么多数据,会给服务器带来不小的负担。
但我们还是希望,每一位用户能充分地受益于自己的基因组信息。
最后顺带一提,微基因官网中,还开放了数据导出功能。
无论你是想要导出来自己研究,或者拿给其他友商分析,这都没有问题。
秦军之所以了解一些信息,肯定是因为他有钱之后,也做过基因测序。
只不过,他做了好像也等于没做?