新研究提高了高通量测序中分子定量的准确性

遗传物质的准确测序在现代生物学中至关重要，特别是对于理解和解决与遗传异常相关的疾病。然而，当前的方法遇到很大的限制。在一项具有里程碑意义的研究中，由牛津大学计算生物学副教授AdamCribbs和Botnar研究所博士后研究员孙建峰领导的国际研究人员联盟开发了一种创新方法来纠正PCR扩增中的错误-高通量测序中广泛使用的技术。

通过将PCR假象确定为不准确定量的主要来源，这项发表在《自然方法》上的研究解决了生成准确的RNA分子绝对计数的长期挑战，这对于基因组学研究的各种应用至关重要。

研究人员重点关注独特分子标识符(UMIs)，这是一种随机寡核苷酸序列，用于消除PCR扩增过程中引入的偏差。虽然UMI已广泛应用于测序方法中，但研究表明PCR错误可能会破坏分子定量的准确性，特别是在不同的测序平台上。

剑峰解释说：“PCR扩增对于大多数RNA测序技术至关重要，但它可能会引入错误，损害数据完整性。我们通过使用同源三聚体核苷酸块合成UMI条形码来解决这个问题，增强纠错能力并实现近乎绝对的RNA分子定量，从而显着提高分子计数准确性。

同源三聚体是由三个相同碱基组成的核苷酸序列，例如AAA、CCC、GGG。通过评估同源三聚体核苷酸相似性，通过“多数投票”方法检测并纠正错误(图1)。

该研究表明，在分析差异表达基因和转录本(DEG和DET)时，同源三聚体UMI在减少假阳性倍数富集方面显着优于传统单体UMI。这种增强对于准确识别和量化DEG或DET至关重要，特别是在批量测序方法中。此外，在通常需要大量PCR扩增的单细胞测序中，同源三聚体UMI已被证明可以有效减轻PCR假象的影响，从而显着提高测序数据的可靠性。

“通过从同质核苷块构建UMI，我们的目标是改善短读长和长读长测序的错误纠正，展示我们对增强测序技术应用的承诺，”该论文的高级作者兼小组组长AdamCribbs副教授说在计算生物学中。

这项研究具有深远的意义。通过纠正UMI中的PCR错误，它极大地提高了各种测序应用中的分子定量准确性。它是批量RNA、单细胞RNA和DNA测序研究人员的重要工具，可实现准确的基因表达和分子谱分析。增强的UMI纠错功能减少了误报的发生率，并提供多种诊断应用，特别是在需要对样本进行纵向分析的情况下。

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