朱斌团队的《高通量测序技术在肉类掺假检测中的应用进展》文章于年2月25日在《生物工程学报》期刊出版平台上线。
你一定听说过掺假肉的新闻。最常见的是不法商家用相对廉价的鸡、鸭甚至其他肉类，冒充牛羊肉销售，具有严重的欺诈性。为了让大家放心地大快朵颐，尽情享受香气四溢的牛排、鲜辣诱人的烤串，科研人员拿出了绝招——高通量测序技术。无论掺假肉的外观多么神似，或者经过了孜然和辣椒的增味，抑或做成肉酱、打成肉糜加工成火腿肠，在高通量测序技术面前都将现出原形。广西壮族自治区食品药品检验所朱斌团队从国内肉制品市场、自然环境中常见的动物中遴选硬骨鱼纲、软骨鱼纲、哺乳纲、鸟纲、爬行纲等物种作为研究对象，构建包含多个属、多个种的动物分类数据库，建立基于高通量测序技术的检测方法和数据分析流程。该方法可以在6h内同时进行至少96个样品的成分及组分测序分析，提高了检测的效率，节省了时间和人力成本。
高通量测序技术
在过去的20年里，基因测序技术经历了一代测序、二代测序和三代测序的发展，在规模、通量以及应用上都有了极大地进步。高通量测序技术（high-throughputsequencing，HTS）又称下一代测序技术(nextgenerationsequencing，NGS)，以协同方式逐步进行酶促DNA反应、碱基测序与数据收集，可以同时完成数万条到数十亿条DNA模板的测序。自年第一台二代测序平台罗氏焦磷酸测序仪诞生以来，测序方法和技术不断更新换代，目前市场主流测序平台主要有Illumina和IonTorrent。然而二代测序读长较短导致在进行大基因组测序时拼接困难，较长的测序时间尚不能完全满足临床快速诊断的需求。在此背景下，可满足长读长和快速测序要求的三代测序（third-generationsequencing,TGS）平台应运而生。TGS不依赖于PCR扩增技术，能够对DNA单个分子进行合成测序，目前的应用平台主要有单分子实时测序（singlemoleculereal-time,SMRT）和纳米孔单分子测序。
DNA条形码技术
DNA条形码是DNA中的特殊区域，可以作为生物体的遗传标记。DNA条码通常由用于区分目标物种的中心可变部分和位于可变部分两侧的保守区组成，这使得可以使用通用引物来扩增不同物种中的条形码序列。线粒体DNA(mitochondrialDNA,mtDNA)由于其序列变化速度很快，即使在关系密切的物种之间，也经常导致明显的差异，因此已广泛用于分子系统发育研究。事实上，mtDNA基因组的不同部分以不同的速率进化。因此，选择合适的基因来评价物种划分非常关键。目前用于识别肉制品掺假标志物的靶基因和DNA片段主要来源于mtDNA，如线粒体D-环区、细胞色素b（Cytb）基因、细胞色素c氧化酶亚基I、II和III（COI、COII和COIII）基因，ATP酶亚基6和8（ATPase6和ATPase8）基因、12SrRNA基因和16SrRNA基因。
DNA宏条形码技术及应用
随着基因测序技术的发展和在线数据库，如美国国立生物技术信息中心（NationalCenterforBiotechnologyInformation,NCBI）、生命条形码数据系统（Barcodeoflifedatasystem,BOLD）的出现，近年来DNA宏条形码技术应运而生。它最初的定义是利用从环境样本中提取的DNA来进行高通量多物种的鉴定。DNA宏条形码技术结合了DNA条形码和高通量测序技术，为同时检测食物基质中的多个物种提供了理想的方法，包括产品中非预期的物种。因此，它比传统的DNA条形码功能更强大。为了鉴定未知样品中的物种，首先建立一个可靠的数据库，包含目标物种的DNA条形码。使用短链寡核苷酸对DNA提取物的条形码序列进行PCR扩增，然后合并来自不同样品的扩增子，在一次运行中对不同扩增子同时进行测序，并将序列与条形码数据库进行匹配，最后通过生物信息学分析得到结果。近年来，DNA宏条形码方法已应用于多个领域。例如，监测水生生态系统中的鱼类或土壤中的植物、鉴定糖果、乳制品、肉类衍生产品、复合或深加工海产品等食品中物种，以及测定蜂蜜、益生菌和中药补充剂的动植物来源等。由于DNA条形码方法提供了快速、准确和未知物种的识别，因此普遍认为该方法是一种很有前景的肉类掺假检测技术。
提取基因组DNA
MiSeq上机测序
总结展望
作为食品安全的主要问题之一，肉类及其制品的掺假问题近年来越来越受到人们的