Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.5. Cơng nghệ giải trình tự thế hệ mới và ứng dụng tin sinh học
2.5.1. Hệ thống giải trình tự gen Illumina
Cơng nghệ giải trình tự bằng tổng hợp (SBS - sequencing by synthesis) của Illumina hiện nay là một nền tảng thành công nhất và được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống máy giải trình tự thế hệ II trên thế giới. Cơng nghệ độc quyền của Illumina được cấu thành dựa trên quyền sử dụng hai phát minh quan trọng là công nghệ nano của nhóm Oxford Nanopore Technologies và công nghệ giải trình tự trên sợi ADN trong quá trình tổng hợp của Solexa. Trong đó, cơng nghệ nano của nhóm Oxford Nanopore Technologies cho phép Illumina gắn hàng loạt các oligonucleotide ngẫu nhiên trên diện tích rất nhỏ và đầu dị (camera) có thể thu nhận tín hiệu riêng biệt của từng oligonucleotide. Điều này đã tạo nên ưu thế lớn cho Illumina so với các đối thủ cạnh tranh khác khi hệ thống có khả năng đọc và chụp ảnh từng nucleotide trực tiếp trong q trình sinh tổng hợp. Bên cạnh đó, nhờ có cơng nghệ của Solexa giải trình tự sử dụng dNTP gắn huỳnh quang và khoá dừng thuận nghịch nên Illumina có ưu điểm là khơng bị hạn chế về số lượng cụm được giải trình tự.
Tùy theo mục đích sử dụng mà chúng ta có thể lựa chọn hệ thống giải trình tự Miseq hoặc Hiseq của Illumina. Máy Miseq có cơng suất nhỏ hơn (15 Gbases) so với máy Hiseq (600 Gbases). Theo đó dữ liệu giải trình tự của Miseq là 15 triệu đoạn ADN (chạy 1 chiều) hoặc 30 triệu đoạn đọc (chạy 2 chiều); của Hiseq là 3 tỷ đoạn đọc ADN (1 chiều) hoặc 6 tỷ đoạn đọc (2 chiều). Do vậy máy Hiseq thường được sử dụng trong các dự án giải trình tự toàn bộ hệ gen hoặc phát hiện các đột biến mất đoạn lớn còn máy Miseq thường dùng trong việc phân tích đột biến điểm, đột biến mất đoạn nhỏ, định type HLA, chimerism...
Có thể nói, hệ thống giải trình tự Illumina với cơng nghệ SBS là một bước phát triển vượt bậc trong lĩnh vực giải mã ADN. Độ chính xác của thiết bị lên tới 99,9% với chất lượng dữ liệu (quanlity score) > Q30. Do vậy, khi kết hợp đúng đắn các phương pháp giải trình tự thế hệ mới với các phương pháp thế hệ cũ sẽ tạo ra một cuộc cách mạng về giá thành và hiệu quả giải trình tự.