Sequence by Synthesisの経歴

イルミナ遺伝子解析装置を支える次世代シーケンサーテクノロジーの進化過程

イルミナシーケンサーの経歴

ケンブリッジ大学の化学部で始まった「ブルースカイ」研究が、イルミナのシーケンス装置の基盤である、革新的なSequence by Synthesis(SBS)技術へと進化しました。

シーケンステクノロジーの動画
シーケンステクノロジーの動画

動作中のSequence by Synthesisをご覧ください。

1990年代半ば、ケンブリッジのサイエンティストであるShankar Balasubramanian, Ph.DとDavid Klenerman, Ph.Dは、蛍光標識されたヌクレオチドを使用して、表面に固定化されたDNAを合成する際に、単一分子レベルでポリメラーゼの挙動を観察していました。

ケンブリッジのサイエンティストがヒトゲノムの最初の草案に貢献し、Alexander Todd、James Watson、Francis Crick、およびFred Sangerといった研究者たちが築き上げたDNA研究の豊かな伝統は、このアプローチがDNAのシーケンスに応用できる可能性を理論化するインスピレーションを与えました。

1997年の夏、研究室や地元のパブで行われた一連の創造的な議論が、クローン配列を活用したアイデアや、可逆的ターミネーターによる固相シーケンスを使用した短鎖リードの大規模並列シーケンシングの概念を生み出しました。

このテクノロジーは後に、Sequence by Synthesis(SBS)と呼ばれるようになりました。これが革新的なDNAシーケンスアプローチの基礎となりました。

Balasubramanian博士とKlenerman博士は、ベンチャーキャピタル企業であるAbingworth Managementにアプローチし、1998年にSolexaを設立するための初期シード資金を調達しました。初期の研究開発はケンブリッジ大学の化学部で進められていましたが、2000年にSolexaの企業施設がチェスターフォード研究パークに設立されると、その施設に活動が移行されました。

2001年、Solexaチームの研究進展が評価され、シリーズAの資金調達で1,200万ポンドを獲得しました。この資金により、経営チームの構築が可能となりました。3年後、SolexaはManteiaから分子クラスターテクノロジーを買収しました。単一DNA分子をクラスターに増幅する技術は、遺伝子解析の忠実性と正確性を向上させると同時に、より強いシグナルを生成することでシステム光学系のコスト削減にも寄与しました。

Solexaチームは、バクテリオファージphiX-174の完全なゲノムシーケンスを解読しました。これは、Sanger氏が自身の方法を使用して初めて配列を解読したゲノムと同じものでした。しかし、SBSテクノロジーは、1回のランで300万塩基を超えるシーケンスデータを生成するなど、大幅に多くのシーケンスデータを提供しました。

2005年、Solexaは計測機器会社であるLynx Therapeuticsを逆さ合併で買収し、英国のチェスターフォードとカリフォルニア州ヘイワードにオフィスを構える国際公開会社(NASDAQ)となりました。ハワードに拠点を置くエンジニアリングおよびソフトウェア生産チームは、成功を収めたSolexaのプロトタイプを商用シーケンシング装置へ改良する作業に直ちに着手しました。

最初のSolexaシーケンサーであるGenome Analyzerは、2006年に発売され、1回のランで1ギガベース(Gb)のデータをシーケンスするパワーをサイエンティストに提供しました。

Solexaは2007年初頭にイルミナに買収されました。その後、このテクノロジーで多数の微生物、植物、ヒト、動物のゲノムのシーケンスが行われてきました。次世代シーケンサー(NGS)のデータ出力は、ムーアの法則を上回る速度で増加し、毎年2倍以上に成長しています。

シーケンス装置とDNA Helix

最新のSBSブレークスルー

イルミナのSBSの仕組みの詳細や、SBSケミストリーにおける画期的な進歩についてご覧ください。

SBSの詳細はこちら
  • Colin Barnes博士とのインタビュー:Solexaの共同創業者である同博士は、Solexaとイルミナでの業務に関連して、50を超える欧州および米国の特許の発明者として名を連ねています。このインタビューでは、初期のシーケンステクノロジーについて話しています。
  • イルミナ研究とイノベーション:イルミナサイエンティストによる最新の発見とイノベーションを探求しましょう。
  • イルミナのシーケンスプラットフォーム:改良と最適化を重ねた結果、最新世代のイルミナSBSベースの装置は、1回のランで複数テラベース(Tb)のデータを生成できるようになりました。
  • シーケンス:あらゆる生物のゲノム、トランスクリプトーム、エピゲノムに関連するさまざまな疑問について調べることができます。
  • バイオインフォマティクスツール:ゲノムデータの解析と管理を容易にする使いやすいツールについて詳細はこちら。
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