2月16日發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館•綜合》（PLoS ONE）期刊上的一份研究報告稱康涅狄格大學(xué)的遺傳學(xué)家Mark Longo及同事發(fā)現(xiàn)由頂級公共測序機(jī)構(gòu)提供的測序結(jié)果構(gòu)建的基因組數(shù)據(jù)庫中的大約1/5的細(xì)菌、植物和非靈長類動物基因組數(shù)據(jù)受到了人類DNA的污染，樣品處理有可能是導(dǎo)致DNA數(shù)據(jù)庫廣泛污染的最主要原因。這一研究報告引起了生物研究人員及各大權(quán)威媒體的高度關(guān)注，《科學(xué)家》（The Scientist）雜志以及《自然》（Nature）雜志均在其官方網(wǎng)絡(luò)上第一時間對這一事件進(jìn)行了報道。
Mark Longo等在報告中呼吁科學(xué)家們需更加努力以確保測序獲得的基因組不受到污染，并應(yīng)對來自公共基因組數(shù)據(jù)庫的基因組進(jìn)行潛在污染檢測。
“基因組污染是一個大問題，但卻不是一個新問題，”加州大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家、美國能源部聯(lián)合基因組研究所系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)計劃負(fù)責(zé)人Jonathan Eisen說：“這篇論文或可幫助提醒人們注意這一問題。”
污染有可能在測序的任何一個階段導(dǎo)入到基因組序列中。有可能是空氣中的細(xì)菌落到了樣品中，或是滅菌后仍殘留在試劑中的DNA片段。但最常見的污染原因則可能是科學(xué)家自身，譬如在擴(kuò)增前將自身的一個細(xì)胞落入了樣品中。
“研究人員戴手套進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作不僅是對自身的保護(hù)，并且也可避免樣品受到自身的污染，”論文的作者之一、康涅狄格大學(xué)分子遺傳學(xué)家Rachel O'Neill說道。
O'Neill實(shí)驗(yàn)室的一位大學(xué)生在對基因組數(shù)據(jù)庫進(jìn)行保守序列篩查時，興奮地發(fā)現(xiàn)大量物種間均存在一個相同的序列。然而當(dāng)他嘗試在實(shí)驗(yàn)室重復(fù)這些結(jié)果時卻失敗了。這位學(xué)生不禁開始質(zhì)疑數(shù)據(jù)庫基因組是否存在污染，于是他與實(shí)驗(yàn)室的同事合作對四個公共數(shù)據(jù)庫（UCSC Genome Browser數(shù)據(jù)庫，NCBI的GenBank數(shù)據(jù)庫，DOE Joint Genome Institute數(shù)據(jù)庫以及Ensembl）中保存的所有非靈長類基因組進(jìn)行了人類特異性重復(fù)序列Alu元件的篩查。
在搜索的2057個原始序列基因組中，研究人員發(fā)現(xiàn)有454個存在人類Alu元件序列的污染，約占總數(shù)的22.39%。“我們發(fā)現(xiàn)污染的水平高到足以應(yīng)引起人們注意的程度，”O'Neill說；“而這還僅只是來自于人類的污染，可以想象會有多少來自實(shí)驗(yàn)室常見物種例如大腸桿菌等的污染存在。”
Eisen指出：“大量論文曾報道過物種間的水平基因轉(zhuǎn)移，如今不禁讓人質(zhì)疑是否都僅是人類DNA污染數(shù)據(jù)所致。人類污染的頻率將要求科學(xué)家們不得不完成一些超過標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)以確證他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。”
“當(dāng)涉及到人類測序時，高水平的序列污染有可能會引發(fā)嚴(yán)重的后果，”O'Neill說：“在一個魚樣本中找到Alu元件非常的簡單。但是在一個人類樣本中尋找另一個人的樣本就非常的困難。根據(jù)如此高污染的序列來決定個體化治療的策略有可能會導(dǎo)致難以想象的悲劇。“
“隨著研究的不斷推進(jìn)，科學(xué)家們必須投入更多的資金進(jìn)行質(zhì)量控制，然而在追求研究數(shù)據(jù)的壓力下質(zhì)量控制的重要性卻被人拋諸在了腦后，”Eisen說：“如果每個人都能意識到數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要性將會有多好啊，但是目前這似乎很難做到。”
