美國加州大學(xué)戴維斯分校（UC Davis）醫(yī)學(xué)院及Pacific Biosciences公司的研究人員利用單分子實時測序技術(shù)，對脆性X綜合征的關(guān)鍵基因FMR1中的CGG片段擴(kuò)增進(jìn)行了測序。他們在第15屆脆性X和早發(fā)性認(rèn)知缺損研討會上公布了他們的研究成果。脆性X綜合征（又稱Martin-Bell綜合征）是一種遺傳性綜合征。它導(dǎo)致一系列特征性癥狀，包括生理、智力、情緒、以及行為上的異常。癥狀的輕重各有不同。該疾病伴隨著X染色體上一段三核苷酸序列（CGG）的擴(kuò)增。這種擴(kuò)增導(dǎo)致了一種稱為FMR1的蛋白質(zhì)無法在病人體內(nèi)表達(dá)，而該蛋白質(zhì)是神經(jīng)正常發(fā)育所必需的。
脆性X智力低下（FMR1）基因位于X染色體上，其5’非翻譯區(qū)（5’UTR）包含了CGG三核苷酸的重復(fù)序列。大部分人的CGG片段重復(fù)5-44次。CGG片段的擴(kuò)增與認(rèn)知力和生殖功能受損相關(guān)。如果一個人含有45-54個重復(fù)序列，則被認(rèn)為是“灰色地帶”，而55-200個重復(fù)序列被稱為前突變，200個以上重復(fù)序列則被稱為全突變。
中度CGG重復(fù)序列擴(kuò)增（55-200個CGG重復(fù)）可導(dǎo)致脆性X相關(guān)性震顫/共濟(jì)失調(diào)綜合征（FXTAS），一種以意向性震顫、步態(tài)共濟(jì)失調(diào)和其他癥狀為特征的遲發(fā)性神經(jīng)變性疾病1。而高度CGG重復(fù)序列擴(kuò)增（>200個CGG重復(fù)）可引起轉(zhuǎn)錄沉默和FMR1編碼蛋白（FMRP）的功能喪失，從而導(dǎo)致脆性X染色體綜合征1。由于目前的測序方法都依賴于大量相同拷貝的讀取，因而大量擴(kuò)增的CGG重復(fù)（>100）只能生成不連貫的信號（圖1）。這阻礙了研究人員獲得單堿基分辨率的測序數(shù)據(jù)。