由Julia Karow供稿

美國國家癌癥研究所的研究人員在近日發表的有關Proton和HiSeq 平臺的對比研究顯示，在進行外顯子組測序時，Life Technologies的Ion Proton和Illumina的HiSeq 2000在單核苷酸變異檢測方面均表現良好，但在準確檢測插入缺失時存在某些問題。

該研究于本月初刊載在《人類遺傳學》上，很可能是首個發表的有關這兩個平臺性能對比的研究。該研究將采用Proton和HiSeq對HapMap CEPH三元家族生成的全外顯子組測序數據檢測到的變異進行了比較。此外，還對從Complete Genomics公司獲得的全基因組測序數據的變異以及相同三元家族的Illumina SNP微陣列數據的變異進行了對比。

美國國家癌癥研究所（NCI）癌癥基因組學研究實驗室的研發部主任和該研究的首席作者Joe Boland聲稱，本項目旨在評估其實驗室能否將去年九月安裝的Ion Proton常規用于外顯子組測序，以作為HiSeq的可行替代方案。Joe Boland表示，“HiSeq是目前研究的黃金標準”。

“令人興奮的是，答案是肯定的，Proton的表現與HiSeqs旗鼓相當”，Joe Boland告訴《In Sequence》?！拌b于我們在PGMs方面的經驗，對于一個新平臺而言，我們希望它具有競爭力，但又不指望其像數據中所顯示的那樣卓越——因為它已經遠遠超出了我們對它的期盼?！?/SPAN>

Proton和HiSeq 平臺在單核苷酸變異檢測方面表現良好，但在插入缺失上卻存在差異，出現某些問題?！斑@兩個平臺在檢測插入缺失方面有利有弊。我認為，如果您只需在[生成數據]后進行仔細的搜集，則這兩個平臺足以滿足您的需求”， Boland說。

NCI實驗室最近配置了六臺Ion Torrent PGM，四臺Ion Proton，一臺HiSeq 2000，一臺HiSeq 2500 ，以及一臺MiSeq。

開展研究后，研究人員于12月和1月生成了相關數據，并在2月的基因組生物學和技術進步會議（IS 2/26/2013）上提交了初步結果。目前，該實驗室根據機器的可用性以及生成結果的速度采用HiSeqs和 Protons進行全外顯子組測序。 實驗室的多個項目涉及家族性外顯子組研究，如果HiSeqs被預定完，則將轉為采用Proton進行小型家族性外顯子組研究，Boland表示。 “由于這兩個平臺的質量目前不相上下，如果我們從一個平臺轉向采用另一個平臺，這不會給我們的研究人員帶來任何困難”。 實驗實驗室目前主要采用Protons開展轉錄組測序研究，Boland說。

實驗室采用任一平臺進行全外顯子組測序時，各樣本的費用差額在$150以內，Boland表示，“在確定運行哪個平臺時，價格不是主要的考慮因素”。

為進行對比，研究人員采用Ion Proton和HiSeq 2000對CEPH三元家族的外顯子組進行了測序。為捕獲外顯子組數據，研究人員在采用Proton 時使用的是Life Tech的TargetSeq Exome v2，可包含50百萬堿基序列；而在采用Illumina時使用的是NimbleGen SeqCap EZ Exome v3，其能捕獲約64百萬堿基序列。 研究人員將其分析限制在43百萬堿基序列上，即兩個外顯子組捕獲試劑的重疊部分。

采用Proton進行測序時，各樣本至少生成9千兆堿基數據，其中80%的讀數直指目標。為檢測變異，通過Ion Reporter的標準管道運行數據。

采用HiSeq進行測序時，各樣本至少生成11千兆堿基數據，其中66%的讀數直指目標。使用GATK管道檢測變異。

在共享外顯子組中，采用Proton時，各樣本平均檢測到了約28,000個變異，而采用Illumina時為34,000個——兩個平臺共享了約3/4的變異。

兩個平臺在進行單核苷酸變異檢測時產生的結果大幅重疊，遠遠超過了插入缺失的重疊部分。以代表樣本為例，兩個平臺都檢測出了約25,700個單核苷酸變異。 此外，僅Proton 檢測出了1,100個單核苷酸變異，而僅HiSeq檢測出了7,000個。

以相同樣本為例，這兩個平臺共同檢測出了約600個插入缺失，但是，Proton和HiSeq還分別檢測了另外的880個和920個插入缺失。研究人員在對特定平臺的插入缺失亞群進行分析時發現，“由于比對問題及/或均聚物序列，很多插入缺失呈現出假陽性”。

研究人員還將通過Proton、HiSeq和Complete Genomics 檢測出的單核苷酸變異和插入缺失進行了比較，發現這三個平臺檢測出了66%的（或23,700個）單核苷酸變異，但是僅檢測出了18%（總共530個）的插入缺失。