錢要花在刀刃上，基因組測序如何省錢？

坦率地說，基因組測序中最昂貴的部分是測序本身。測序儀的消耗品成本（包括測序芯片和試劑）明顯蓋過了測序的其他成本，更不用提一開始的資本支出。

當(dāng)然，錢要花在刀刃上，無論我們是擁有自己的儀器還是借用別人的儀器，都有辦法來削減成本。在此，我們梳理了測序的整個流程，從樣本制備到數(shù)據(jù)分析，看看可以在哪些地方減少開支以及這樣做的隱性成本有哪些。

一般來說，通量較低的Illumina測序儀的購買和維護(hù)成本比較低，而耗材成本也相應(yīng)較低。從另一個角度來看，高通量的測序儀能夠產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，使得每Mb或每個樣本的成本降低。GenapSys的CEO Hesaam Esfandyarpour指出，無論采取哪種方式，由于每次運(yùn)行的耗材成本是固定的，因此讓測序儀滿負(fù)荷運(yùn)行才是上乘之選。

這樣，樣本不多、通量較低的研究人員就可以先選擇浪費(fèi)容量（其實(shí)也就是浪費(fèi)錢），等待樣本量逐漸上去?；蛘撸麄円部梢赃x擇外包服務(wù)。外包當(dāng)然更省事，但需要服務(wù)費(fèi)，從送樣到拿回數(shù)據(jù)還需要一段時間。

其實(shí)，大家在儀器上還有更多選擇，比如最近上市的GenapSys測序儀。這臺測序儀在美國的售價低于一萬美元，且每次運(yùn)行的耗材成本僅為幾百美元。它的平均讀長超過150 bp，>80%的堿基質(zhì)量高于Q30。利用16M芯片開展測序，每次可產(chǎn)生1.2-2 Gb的數(shù)據(jù)。Esfandyarpour認(rèn)為，每個研究人員都可以擁有DNA測序儀，并自行決定運(yùn)行樣本的方式。
選擇外包？

外包也是一門藝術(shù)。就外包服務(wù)而言，它有許多不同的切入點(diǎn)。GE Healthcare的技術(shù)經(jīng)理Andrew Gane表示，有些人會直接提供樣本，而有些人會提供制備好的文庫，讓供應(yīng)商上樣到儀器中。

對于那些愿意自己動手的研究人員而言，節(jié)省成本的機(jī)會出現(xiàn)了。某些實(shí)驗(yàn)達(dá)人甚至?xí)孕虚_發(fā)平價的解決方案。他們會考慮，操作方案中的哪些步驟是必需的，有沒有辦法跳過一些？實(shí)驗(yàn)過程中是否需要保真度最高的酶和最好的磁珠來進(jìn)行PCR擴(kuò)增和DNA片段篩選？

有些研究人員，特別是開展單細(xì)胞測序（scRNA-seq）的研究人員，可能會選擇同時分析多個樣本。加州大學(xué)舊金山分校Genomics CoLab主任Walter Eckalbar指出：“在10x Genomics平臺上開展單細(xì)胞基因組學(xué)分析，每次樣本制備的成本約是1,500美元，而bulk RNA-seq的成本大約是100美元。”

Gane表示：“目前有多種方法可以在多重分析之前或分析期間對樣本進(jìn)行歸一化，從而減少質(zhì)量控制的時間，”不過這些方法也會帶來其他成本。

Eckalbar認(rèn)為，在確定特定工作流程的實(shí)際成本時需要考慮多個因素。其中包括總共有多少個步驟，是否有附加的步驟（比如在Bioanalyzer上進(jìn)行QC），是否需要購買額外的磁珠，甚至是否符合標(biāo)準(zhǔn)的工作日安排。

自動化操作

通過自動化，實(shí)驗(yàn)小量化（miniaturization）也更容易實(shí)現(xiàn)，而這又是節(jié)省試劑的一種方式。“如今，我們不再按照試劑盒操作手冊上規(guī)定的體積來操作，而是利用液體處理系統(tǒng)進(jìn)行1/2或1/4體積的反應(yīng)，有時甚至是1/10，這在手動移液時很難做得到?！彼f?！岸?，自動化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)更高通量的操作，比如384孔板或更高?！?br>
“小量化也存在缺點(diǎn)，在大多數(shù)情況下，你會犧牲一些數(shù)據(jù)質(zhì)量，從樣本中檢測到的基因數(shù)量可能會減少，”Eckalbar說?！安贿^好處是，在預(yù)算不變的情況下，你可以分析更多的樣本，從而具有更好的統(tǒng)計能力。”

數(shù)據(jù)解讀

在測序?qū)嶒?yàn)完成后，你還需要處理數(shù)據(jù)。處理數(shù)據(jù)的方式有很多，包括測序公司提供的云端分析app（免費(fèi)或付費(fèi)）、第三方提供的商業(yè)化數(shù)據(jù)分析解決方案，以及提供數(shù)據(jù)分析服務(wù)的供應(yīng)商。具體選擇哪個，這可能要取決于問題的復(fù)雜程度和研究人員的熟練程度。

Eckalbar指出，許多免費(fèi)和付費(fèi)的解決方案可能都存在限制，出于種種原因，你的數(shù)據(jù)可能不適合。這時候，你不得不將數(shù)據(jù)交給專業(yè)的機(jī)構(gòu)去分析。不過，“許多碩士生和博士生都在努力學(xué)習(xí)這些生物信息學(xué)工具，以便親自上陣”。