《基因測(cè)序與合成工藝技術(shù)要求》編制說明

1《基因測(cè)序與合成工藝技術(shù)要求》編制說明一、工作簡況（一）任務(wù)來源在基因測(cè)序與合成技術(shù)飛速發(fā)展，基因測(cè)序平臺(tái)不斷豐富和滲透至醫(yī)學(xué)、健康、環(huán)境、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，根據(jù)2020年全國標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)，大力推動(dòng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略，持續(xù)深化標(biāo)準(zhǔn)化工作改革，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，提升引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展的能力。合成生物學(xué)（技術(shù)）領(lǐng)域首個(gè)由我國主導(dǎo)制定的國際標(biāo)準(zhǔn)《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(biāo)準(zhǔn)化組織正式發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)為國際上從事合成基因的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)提供高質(zhì)量的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，使得合成生物學(xué)領(lǐng)域合成基因的質(zhì)量控制有了標(biāo)準(zhǔn)可依?；诖?，基因測(cè)序與合成工藝流程亟需標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化指標(biāo)進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》以及《團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定》相關(guān)規(guī)定，制定《基因測(cè)序與合成工藝技術(shù)要求》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。（二）主要工作過程1.成立標(biāo)準(zhǔn)起草小組，研討確定標(biāo)準(zhǔn)主體內(nèi)容2024年年初成立標(biāo)準(zhǔn)起草小組，起草小組于2024年3月下2開了標(biāo)準(zhǔn)草案研討會(huì)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的整體框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵性內(nèi)容進(jìn)行了初步探討。2.草案形成并召開立項(xiàng)評(píng)審會(huì)經(jīng)過收集整理文獻(xiàn)資料及研究討論，標(biāo)準(zhǔn)起草小組通過理清邏輯脈絡(luò)，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(shí)際要求，按照簡化、統(tǒng)一等原則完成《基因測(cè)序與合成工藝技術(shù)要求》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)草案。2024年6月6日，山東科技咨詢協(xié)會(huì)組織專家對(duì)本項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了立項(xiàng)評(píng)審，評(píng)審專家審閱了立項(xiàng)申請(qǐng)材料，經(jīng)過質(zhì)詢、答辯與交流，一致同意標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)，起草小組采納立項(xiàng)評(píng)審會(huì)專家意見，將標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為《基因測(cè)序與合成工藝技術(shù)要求》。3.編制征求意見稿標(biāo)準(zhǔn)起草組依據(jù)立項(xiàng)評(píng)審會(huì)的專家意見，通過實(shí)地調(diào)研，召開多次研討會(huì)議，對(duì)收集反饋的建議和意見研究討論并不斷完善標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，最終形成了《基因測(cè)序與合成工藝技術(shù)要求》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）和（征求意見稿）編制說明。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)（一）標(biāo)準(zhǔn)編制原則本標(biāo)準(zhǔn)編寫格式按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的格式要求進(jìn)行編寫。制定的標(biāo)準(zhǔn)能反映我國Sanger測(cè)序工藝流程、高通量測(cè)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(shè)計(jì)等）的最新水平。制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)盡可能地做到簡化、統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、優(yōu)化；既考慮其先進(jìn)性，也考慮到實(shí)用性、因此在標(biāo)準(zhǔn)編制過程應(yīng)遵循以下原則：1.協(xié)調(diào)性原則：本標(biāo)準(zhǔn)編寫過程中注意了與基因測(cè)序公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)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(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。2.規(guī)范性原則：本標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照《GB/T1.1—2020標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，保證標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(yīng)用：可操作性、內(nèi)容相對(duì)集中、使用（2）便于間接應(yīng)用：引用方便、內(nèi)容分割合理、標(biāo)識(shí)明顯。本標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備、主要技術(shù)工藝流程、指標(biāo)要求和條件、參考文獻(xiàn)。本標(biāo)準(zhǔn)編制時(shí)遵守了GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第一部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》標(biāo)準(zhǔn)確定的規(guī)則。本標(biāo)準(zhǔn)在相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的確定參考了相關(guān)文件以及目前市場(chǎng)上產(chǎn)品說明書和性能評(píng)估資料，并結(jié)合臨床要求，確定了本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。（三）確定主要內(nèi)容的依據(jù)4對(duì)現(xiàn)有基因測(cè)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(shè)計(jì)等）指標(biāo)進(jìn)行調(diào)研評(píng)估，考慮到不同平臺(tái)與技術(shù)可能存在不同的結(jié)果評(píng)價(jià)指標(biāo)，因此需要在眾多指標(biāo)中找到具有代表性的通用評(píng)價(jià)指標(biāo)，才可以對(duì)所有不同平臺(tái)的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行規(guī)范性評(píng)判，以滿足標(biāo)準(zhǔn)制定需要簡化、統(tǒng)一的要求。RNA合成、探針設(shè)計(jì)等）而言，對(duì)合成的基因片段的生產(chǎn)和質(zhì)量控制對(duì)于確保質(zhì)量及其在生物技術(shù)中的下游應(yīng)用至關(guān)重要，因此對(duì)生物安全、純度、產(chǎn)量、大小、基因克隆準(zhǔn)確性、完整度、序列、殘留雜質(zhì)等質(zhì)量指標(biāo)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要?；蚝铣珊蟮臏y(cè)序，目前實(shí)際應(yīng)用最廣泛的是Sanger測(cè)序方法，由于Sanger測(cè)序方法并非單一技術(shù)，因此本標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)Sanger法基因測(cè)序的術(shù)語、技術(shù)指標(biāo)，以及所涉及的儀器設(shè)備、試劑、方法進(jìn)行說明和規(guī)定。隨著高通量測(cè)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(cè)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(duì)測(cè)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(biāo)準(zhǔn)以提高測(cè)序的成功率和準(zhǔn)確性。對(duì)于高通量基因測(cè)序而言，同時(shí)達(dá)到一定的測(cè)序質(zhì)量和檢測(cè)能力要求定義為一個(gè)成功的高通量測(cè)序結(jié)果。目前商業(yè)上常用的第二代測(cè)序平臺(tái)根據(jù)測(cè)序原理可分為光學(xué)技術(shù)(Illumina公5每個(gè)測(cè)序平臺(tái)都有各自的特異性參數(shù)，包括儀器大小、通量、讀長、運(yùn)行時(shí)間及測(cè)序成本等，企業(yè)應(yīng)結(jié)合具體的臨床應(yīng)用需求選擇合適的測(cè)序平臺(tái)并進(jìn)行評(píng)估。經(jīng)過對(duì)各測(cè)序結(jié)果指標(biāo)值的篩選比較與分析，選定符合高通量基因測(cè)序結(jié)果的評(píng)價(jià)指標(biāo)，包含測(cè)序讀長和通量、堿基識(shí)別質(zhì)量百分比、測(cè)序覆蓋率和測(cè)序平均深電磁兼容性要求等評(píng)價(jià)內(nèi)容。以上指標(biāo)作為本標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定基因測(cè)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(shè)計(jì)等）的主要參數(shù)。針對(duì)以上指標(biāo)在不同高通量測(cè)序平臺(tái)測(cè)序結(jié)果中的表現(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合國內(nèi)外測(cè)序技術(shù)的發(fā)展水平，綜合得出用于基因測(cè)序與基因合成性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的具體闡述。三、試驗(yàn)（或驗(yàn)證）的分析報(bào)告、技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證以及預(yù)期效益目前國內(nèi)外對(duì)于基因測(cè)序與合成技術(shù)的研究日益廣泛，臨床對(duì)該技術(shù)的需要也越來越強(qiáng)烈。但是由于目前國內(nèi)外都尚未有成熟標(biāo)準(zhǔn)可供參考，而對(duì)于合成基因和測(cè)序性能評(píng)價(jià)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(duì)于合成基因的DNA序列，本標(biāo)準(zhǔn)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(cè)試驗(yàn)方法；Sanger測(cè)序指標(biāo)主要包括對(duì)測(cè)序樣品、測(cè)序引物、測(cè)序模板用量、反應(yīng)6體系、標(biāo)記及測(cè)序結(jié)果（測(cè)序讀長和QV值）和測(cè)序方法。基于文獻(xiàn)、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)多方統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上，高通量基因測(cè)序性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)推薦使用測(cè)序讀長和通量、堿基識(shí)別軟件功能、安全要求、環(huán)境試驗(yàn)要求、電磁兼容性要求等指標(biāo)，其中測(cè)序通量是基因測(cè)序的代表性指標(biāo)之一，而高通量測(cè)序區(qū)別于Sanger測(cè)序的明顯差別之一在于其測(cè)序通量，因此選擇測(cè)序通量對(duì)高通量基因測(cè)序結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)毫無爭議。測(cè)序準(zhǔn)確率這一指標(biāo)可以最直觀的表現(xiàn)每次測(cè)序結(jié)果的精確程度，其對(duì)高通量基因測(cè)序結(jié)果評(píng)價(jià)具有重要意義。不同測(cè)序平臺(tái)因其測(cè)序原理和技術(shù)手段不同，具有不同的測(cè)序平均讀長。測(cè)序平均讀長過短會(huì)影響后續(xù)拼接、組裝和比對(duì)等，從而影響測(cè)序效果，因此如需定義一次測(cè)序成功與否，也必須對(duì)這一指標(biāo)加以規(guī)范。四、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》《團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管一部分：標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)沒有沖突。五、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況，與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情況，國內(nèi)外關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)比分析或與測(cè)試的國外樣品、樣機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比情況本文件主要參考了以下標(biāo)準(zhǔn)或文件：7GB/T26813-2011雙光束紫外可見分光光度計(jì)GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T27025-2008檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求GB/T37874-2019核酸提取純化方法評(píng)價(jià)通則GB/T34265-2017Sanger法測(cè)序技術(shù)指南GB/T30989-2014高通量基因測(cè)序技術(shù)規(guī)程GB/T40664-2021用于高通量測(cè)序的核酸