《基因測序與合成工藝技術(shù)要求》編制說明

1《基因測序與合成工藝技術(shù)要求》編制說明一、工作簡況（一）任務來源在基因測序與合成技術(shù)飛速發(fā)展，基因測序平臺不斷豐富和滲透至醫(yī)學、健康、環(huán)境、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域，根據(jù)2020年全國標準化工作要點，大力推動實施標準化戰(zhàn)略，持續(xù)深化標準化工作改革，加強標準體系建設，提升引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展的能力。合成生物學（技術(shù)）領(lǐng)域首個由我國主導制定的國際標準《生物技術(shù)核酸合成第2部分：合成基因片段、基因和基因組的生產(chǎn)和質(zhì)量控制要求（ISO20688-2：2024）》于2024年4月由國際標準化組織正式發(fā)布。該標準為國際上從事合成基因的企業(yè)和研究機構(gòu)提供高質(zhì)量的質(zhì)量控制標準，使得合成生物學領(lǐng)域合成基因的質(zhì)量控制有了標準可依?；诖?，基因測序與合成工藝流程亟需標準化、規(guī)范化指標進行性能評價，本標準依據(jù)《中華人民共和國標準化法》以及《團體標準管理規(guī)定》相關(guān)規(guī)定，制定《基因測序與合成工藝技術(shù)要求》團體標準。（二）主要工作過程1.成立標準起草小組，研討確定標準主體內(nèi)容2024年年初成立標準起草小組，起草小組于2024年3月下2開了標準草案研討會，對標準的整體框架結(jié)構(gòu)進行了研究，并對標準的關(guān)鍵性內(nèi)容進行了初步探討。2.草案形成并召開立項評審會經(jīng)過收集整理文獻資料及研究討論，標準起草小組通過理清邏輯脈絡，整合已有參考資料中有關(guān)規(guī)范，并結(jié)合企業(yè)研發(fā)實際要求，按照簡化、統(tǒng)一等原則完成《基因測序與合成工藝技術(shù)要求》團體標準草案。2024年6月6日，山東科技咨詢協(xié)會組織專家對本項團體標準進行了立項評審，評審專家審閱了立項申請材料，經(jīng)過質(zhì)詢、答辯與交流，一致同意標準立項，起草小組采納立項評審會專家意見，將標準名稱修改為《基因測序與合成工藝技術(shù)要求》。3.編制征求意見稿標準起草組依據(jù)立項評審會的專家意見，通過實地調(diào)研，召開多次研討會議，對收集反饋的建議和意見研究討論并不斷完善標準內(nèi)容，最終形成了《基因測序與合成工藝技術(shù)要求》團體標準（征求意見稿）和（征求意見稿）編制說明。二、標準編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)（一）標準編制原則本標準編寫格式按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的格式要求進行編寫。制定的標準能反映我國Sanger測序工藝流程、高通量測序工藝流程、基因合成（合成類型包括常規(guī)引物合成、修飾引物合成、3RNA合成、探針設計等）的最新水平。制定標準時盡可能地做到簡化、統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、優(yōu)化；既考慮其先進性，也考慮到實用性、因此在標準編制過程應遵循以下原則：1.協(xié)調(diào)性原則：本標準編寫過程中注意了與基因測序公共服務平臺建設相關(guān)法律法規(guī)的協(xié)調(diào)問題，在內(nèi)容上與現(xiàn)行法律法規(guī)、標準協(xié)調(diào)一致。2.規(guī)范性原則：本標準嚴格按照《GB/T1.1—2020標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求和規(guī)定編寫本標準的內(nèi)容，保證標準的編寫質(zhì)量。3.易用性原則：文件內(nèi)容的表述宜便于直接應用，并且易于被其他文件引用或剪裁使用。有兩層意思：（1）便于直接應用：可操作性、內(nèi)容相對集中、使用（2）便于間接應用：引用方便、內(nèi)容分割合理、標識明顯。本標準主要內(nèi)容包括范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、縮略詞、原理、主要儀器及設備、主要技術(shù)工藝流程、指標要求和條件、參考文獻。本標準編制時遵守了GB/T1.1—2020《標準化工作導則第一部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》標準確定的規(guī)則。本標準在相關(guān)技術(shù)指標的確定參考了相關(guān)文件以及目前市場上產(chǎn)品說明書和性能評估資料，并結(jié)合臨床要求，確定了本標準內(nèi)容。（三）確定主要內(nèi)容的依據(jù)4對現(xiàn)有基因測序和基因合成（合成類型包括常規(guī)引物合成、修飾引物合成、RNA合成、探針設計等）指標進行調(diào)研評估，考慮到不同平臺與技術(shù)可能存在不同的結(jié)果評價指標，因此需要在眾多指標中找到具有代表性的通用評價指標，才可以對所有不同平臺的檢測結(jié)果進行規(guī)范性評判，以滿足標準制定需要簡化、統(tǒng)一的要求。RNA合成、探針設計等）而言，對合成的基因片段的生產(chǎn)和質(zhì)量控制對于確保質(zhì)量及其在生物技術(shù)中的下游應用至關(guān)重要，因此對生物安全、純度、產(chǎn)量、大小、基因克隆準確性、完整度、序列、殘留雜質(zhì)等質(zhì)量指標的統(tǒng)一標準至關(guān)重要?；蚝铣珊蟮臏y序，目前實際應用最廣泛的是Sanger測序方法，由于Sanger測序方法并非單一技術(shù)，因此本標準僅對Sanger法基因測序的術(shù)語、技術(shù)指標，以及所涉及的儀器設備、試劑、方法進行說明和規(guī)定。隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展，越來越多種類的核酸樣本用于高通量測序，從而在DNA和RNA的分子水平來揭示不同物種間核酸序列的差異，而核酸樣本質(zhì)量對測序結(jié)果產(chǎn)生直接影響，因此需從核酸類樣本的完整度及樣品濃度上制定標準以提高測序的成功率和準確性。對于高通量基因測序而言，同時達到一定的測序質(zhì)量和檢測能力要求定義為一個成功的高通量測序結(jié)果。目前商業(yè)上常用的第二代測序平臺根據(jù)測序原理可分為光學技術(shù)(Illumina公5每個測序平臺都有各自的特異性參數(shù)，包括儀器大小、通量、讀長、運行時間及測序成本等，企業(yè)應結(jié)合具體的臨床應用需求選擇合適的測序平臺并進行評估。經(jīng)過對各測序結(jié)果指標值的篩選比較與分析，選定符合高通量基因測序結(jié)果的評價指標，包含測序讀長和通量、堿基識別質(zhì)量百分比、測序覆蓋率和測序平均深電磁兼容性要求等評價內(nèi)容。以上指標作為本標準評定基因測序與合成（合成類型包括常規(guī)引物合成、修飾引物合成、RNA合成、探針設計等）的主要參數(shù)。針對以上指標在不同高通量測序平臺測序結(jié)果中的表現(xiàn)進行統(tǒng)計分析，結(jié)合國內(nèi)外測序技術(shù)的發(fā)展水平，綜合得出用于基因測序與基因合成性能評價指標的具體闡述。三、試驗（或驗證）的分析報告、技術(shù)經(jīng)濟論證以及預期效益目前國內(nèi)外對于基因測序與合成技術(shù)的研究日益廣泛，臨床對該技術(shù)的需要也越來越強烈。但是由于目前國內(nèi)外都尚未有成熟標準可供參考，而對于合成基因和測序性能評價的整體思路基本上是一致的。在符合國際基因合成聯(lián)盟（IGSC）生物安全要求下，對于合成基因的DNA序列，本標準規(guī)定了合成基因的質(zhì)量要求（包括純度、總量、完整度與序列一致性）和質(zhì)量檢測試驗方法；Sanger測序指標主要包括對測序樣品、測序引物、測序模板用量、反應6體系、標記及測序結(jié)果（測序讀長和QV值）和測序方法?；谖墨I、經(jīng)驗數(shù)據(jù)以及實驗測試數(shù)據(jù)多方統(tǒng)計基礎(chǔ)上，高通量基因測序性能評價標準推薦使用測序讀長和通量、堿基識別軟件功能、安全要求、環(huán)境試驗要求、電磁兼容性要求等指標，其中測序通量是基因測序的代表性指標之一，而高通量測序區(qū)別于Sanger測序的明顯差別之一在于其測序通量，因此選擇測序通量對高通量基因測序結(jié)果進行評價毫無爭議。測序準確率這一指標可以最直觀的表現(xiàn)每次測序結(jié)果的精確程度，其對高通量基因測序結(jié)果評價具有重要意義。不同測序平臺因其測序原理和技術(shù)手段不同，具有不同的測序平均讀長。測序平均讀長過短會影響后續(xù)拼接、組裝和比對等，從而影響測序效果，因此如需定義一次測序成功與否，也必須對這一指標加以規(guī)范。四、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)及相關(guān)標準的關(guān)系本標準嚴格按照《中華人民共和國標準化法》《團體標準管一部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》規(guī)定的格式編寫，內(nèi)容和要求參照了相關(guān)法律規(guī)則，引用了現(xiàn)行有效的國家標準和行業(yè)標準。因此，本標準與現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性標準沒有沖突。五、采用國際標準和國外先進標準情況，與國際、國外同類標準水平的對比情況，國內(nèi)外關(guān)鍵指標對比分析或與測試的國外樣品、樣機的相關(guān)數(shù)據(jù)對比情況本文件主要參考了以下標準或文件：7GB/T26813-2011雙光束紫外可見分光光度計GB/T6682分析實驗用水規(guī)格和試驗方法GB/T27025-2008檢測和校準實驗室能力的通用要求GB/T37874-2019核酸提取純化方法評價通則GB/T34265-2017Sanger法測序技術(shù)指南GB/T30989-2014高通量基因測序技術(shù)規(guī)程GB/T40664-2021用于高通量測序的核酸