Oxford Nanopore Technologies的Hagan Bayley及他的研究小組正致力于改善納米孔。根據(jù)他們之前的工作，他們以a-溶血素來(lái)設(shè)計(jì)納米孔，并將環(huán)式糊精共價(jià)結(jié)合在孔的內(nèi)側(cè)（下圖）。當(dāng)核酸外切酶消化單鏈DNA后，單個(gè)堿基落入孔中，它們瞬間與環(huán)式糊精相互作用，并阻礙了穿過(guò)孔中的電流。每個(gè)堿基ATGC以及甲基胞嘧啶都有自己特有的電流振幅，因此很容易轉(zhuǎn)化成DNA序列。每個(gè)堿基也有特有的平均停留時(shí)間，它的解離速率常數(shù)是電壓依賴的，+180 mV的電位能確保堿基從孔的另***側(cè)離開(kāi)。

a-溶血素納米孔（剖面圖）以及共價(jià)結(jié)合的環(huán)式糊精（淺藍(lán)色）瞬間結(jié)合落入孔中的堿基（紅色）。

以往對(duì)甲基胞嘧啶進(jìn)行測(cè)序，都要先進(jìn)行重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化，而納米孔技術(shù)能直接讀出這第五種堿基。這對(duì)表觀基因組測(cè)序的研究人員來(lái)說(shuō)可謂是個(gè)好消息。

納米孔測(cè)序預(yù)計(jì)能滿足大部分測(cè)序用戶的需求：99.8%的準(zhǔn)確性相當(dāng)高，且錯(cuò)誤很容易通過(guò)計(jì)算來(lái)糾正。均聚物延伸也沒(méi)有問(wèn)題，因?yàn)榧{米孔記錄每***個(gè)堿基，而不管其前后的堿基。讀長(zhǎng)也會(huì)很長(zhǎng)。Bayley認(rèn)為：“它有可能讀取數(shù)千個(gè)堿基，序列質(zhì)量也不會(huì)下降。即使中途有***些小差錯(cuò)，它也可以重新開(kāi)始。”

但是，Oxford Nanopore的測(cè)序儀仍面臨兩個(gè)重要的技術(shù)問(wèn)題。***是如何將核酸外切酶更好地附著在孔上，讓它每次只掉入***個(gè)堿基，這是***個(gè)大挑戰(zhàn)。另***個(gè)是并行化。這個(gè)問(wèn)題可能簡(jiǎn)單***些。他們可以開(kāi)發(fā)出***個(gè)芯片，上面有數(shù)萬(wàn)個(gè)孔，來(lái)確保整個(gè)測(cè)序過(guò)程更快速。

在納米孔測(cè)序技術(shù)的推動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)千元基因組的目標(biāo)指日可待了。