交大第三代基因解碼技術 一小時基因定序不是夢

◆ 交大基因解碼 病毒判讀更快
http://udn.com/NEWS/HEALTH/HEA1/7880707.shtml

【聯合晚報╱記者游婉琪/台北報導】2013.05.07

為防範H7N9，國內將研製H7N9疫苗。交通大學研究團隊結合蛋白質電晶體與生物科技平台，成功開發更快速、更精準、更經濟的單分子基因解碼技術，可在一小時內完成基因體定序，未來可用在流感病毒定序，有助盡早開發禽流感新藥與疫苗。

基因是決定生物遺傳特徵的基本單位，基因定序被視為生命之鑰，發現人體隱藏的基因缺陷，提早預防可能發生的疾病。交大材料系教授黃國華與生物科技系助理教授陳昱勳研發的第三代DNA單分子定序技術，有效縮短定序時程並提高正確率。

黃國華指出，根據日前世界衛生組織公布的病毒基因序列顯示，H7N9是由三種不同禽流感病毒株基因重組而成。由於流感病毒很容易變異，堪稱病毒界的「百變天王」，如能快速定序流感病毒，就能即早開發新藥與疫苗。而交大創新研發的蛋白質電晶體定序平台，能有效縮短定序時程並提高正確率，定序錯誤率趨近於零。

除了快速開發流感疫苗與新藥，黃國華指出，蛋白質電晶體定序平台還可應用在客製化醫療領域，在一小時內幫助人類基因解碼，找出基因中隱藏的遺傳性疾病。目前人類基因解碼技術尚未普及，最低要15萬元台幣，耗時需一天到一周不等。交大創新技術則大幅降低成本到十分之一，時間也可縮短在一小時內，有如測血糖般容易。

交大校長吳妍華表示，這項研究刊登在最新出刊的國際知名期刊「自然奈米科技」《Nature Nanotechnology》，目前專利正在申請中。



◆ 獨步全球！ 交大團隊一小時內解碼人體基因
http://www.libertytimes.com.tw/2013/new/may/8/today-life18.htm

自由 2013.05.08

〔記者陳怡靜／台北報導〕人體基因組高達三十億個鹼基對，如何精確、經濟又快速解碼？這是全球研發者的一大挑戰。交通大學研究團隊研發出獨步全球的基因解碼技術，一小時內即可解讀人體基因，成果登上國際著名期刊《Nature Nanotechnology》（自然奈米技術）。

遺傳密碼 高達30億個鹼基對

基因定序是解開生命秘密的關鍵，若能找出基因中表現異常的部份，就可能預防疾病發生。基因位於ＤＮＡ雙螺旋分子上，由四種特殊功能的核酸鹼基（Ｇ、Ａ、Ｔ、Ｃ）排序而成，但人類遺傳密碼高達三十億個鹼基對，約含有三萬個基因密碼與非基因密碼，解讀相當不易。

各國通力合作十五年，才於二○○五年首度完整解碼人類基因序列，但技術仍有極大改善空間，研發者希望解碼能更快速、準確且低價。截至去年，全球最快僅能在六小時到一天內解開人類基因組，但單次就得花費約台幣十五萬元。

價格降9成 誤判率趨近於零

交大材料系教授黃國華、生物科技系助理教授陳昱勳與研究團隊則結合蛋白質電晶體與生物科技平台，研發出更快速、精確且經濟的單分子基因解碼技術，一小時內即可解讀人體密碼，價格僅十分之一，誤判率更趨近於零。

黃國華指出，傳統基因定序已達瓶頸，缺點包括解讀序列長度短、判讀錯誤率高等。例如，為區分四種核酸鹼基，傳統方式採用螢光染料，但外加螢光後易影響基因判讀，錯誤率約百分之一。

可運用在預防醫學、基因體研究

交大則是將ＤＮＡ聚合酶連結在去年獨創的「單分子蛋白質電晶體」上，透過即時電導訊號，能快速區分四種不同的核酸鹼基，有效延長序列解序長度，而且不需外加螢光，大幅降低錯誤率至千萬分之一。未來可大幅應用在預防醫學、基因體研究、電資等領域，目前已有業者洽詢技轉。

黃國華舉例，此技術若發展成檢驗儀器，可在健康檢查時快速解碼找出異常基因，「例如若有心臟病、肥胖症、糖尿病等先天遺傳性疾病，透過基因比對差異，就可知道哪部份較弱，提早預防疾病發生，也讓診斷更精確。」

※ 相關報導：

＊ 交通大學創新第三代基因解碼技術
-- 獨創單分子定序平台 一小時基因定序不是夢
http://www.pac.nctu.edu.tw/News/news_more.php?id=651

交通大學創新研發蛋白質電晶體定序平台，能夠有效縮短定序時程並且提高正確率，原理是將DNA聚合酶連接在由交大同一團隊2012年領先全球獨創的單分子蛋白質電晶體上，透過即時電導訊號，快速區分四種不同核苷酸鹼基，定序錯誤率近乎為零。

＊ DNA sequencing using electrical conductance measurements of a DNA polymerase
http://dx.doi.org/10.1038/nnano.2013.71

Yu-Shiun Chen, Chia-Hui Lee, Meng-Yen Hung, Hsu-An Pan,
Jin-Chern Chiou, G. Steven Huang.
Nature Nanotechnology (2013)
doi:10.1038/nnano.2013.71

＊ Corrigendum: A protein transistor made of an antibody molecule and two gold nanoparticles
http://www.nature.com/nnano/journal/v7/n4/full/nnano.2012.41.html

Yu-Shiun Chen, Meng-Yen Hong, G. Steven Huang.
Nature Nanotechnology 7, 271 (2012)
doi: 10.1038/nnano.2012.41

＊ 新裝置可在數分鐘內萃取人類 DNA
＊ 新技術能大幅降低DNA 定序成本
＊ 研究者為突變發現開發全基因組定序