被嘲笑了三十年的“斑点玉米粒”,如今成了NGS五分钟建库的顶流神器
1950 年 1月20日 · Tn5 转座酶建库试剂盒 & ATAC-seq
你知道吗?
当年冷泉港玉米地里无人问津的紫色斑点,在半个世纪后化作了二代测序仪里每秒读取亿万碱基的闪电快刀。
做过二代测序(NGS)文库构建或单细胞ATAC-seq的同学,一定体验过国产诺唯赞或Illumina的“Tn5转座酶一步建库法(Tagmentation)”有多爽:以前建库要先拿超声波把DNA震碎、做末端修复、加A尾、再连测序接头,折腾一整天;现在只要往几纳克DNA里滴入预装了测序接头的Tn5转座酶,55℃孵育10分钟,酶在咔嚓切断双链DNA的同时,顺手就把两端的测序引物接头给焊上去了!
这把逆天神器的源头,要追溯到1950年1月美国冷泉港实验室一位孤独的女科学家——芭芭拉·麦克林托克(Barbara McClintock)。当时全学界都坚信基因在染色体上像火车车厢一样焊死不动,可麦克林托克通过日复一日地在显微镜下观察印第安彩色玉米粒上的紫色斑点,在《PNAS》上石破天惊地指出:基因组里存在着会自己把自己在染色体上剪下来、再跳到另一个位置插进去的“跳跃基因(转座子,Transposon)”!
这一超前时代的理论在当年遭到了主流学界的冷遇与嘲笑,她甚至一度停止发表论文,直到三十年后细菌Tn5等转座子在分子水平被相继克隆,81岁高龄的她才在1983年独享诺贝尔生理学或医学奖。如今,经过高活性改造的Tn5转座酶专门挑核小体松开的染色质开放区下刀,成了全基因组表观遗传学最锋利的探针。