测序相关知识点简单介绍

测序相关知识点简单介绍

1、高通量

高通量，可以简单理解字面意义，即单位时间内的检测能力高，产生的数据多；不同技术平台都具有其高通量技术，如在测序技术中单次运行(run)产出序列数据量大, 就被通称为高通量测序技术，一般来讲第二代测序技术、第三代技术都属于高通量测序技术。（又如蛋白质质谱检测技术便是一种高通量的蛋白质检测技术）

2、测序技术

一代、二代、三代测序技术是人为规定区分的，主要依据是测序方法中对碱基信号识别方法的不同来区分的，识别方法的不同是各代测序方法的本质区别，其必然会延伸出不同的准确率、通量、检测方法、仪器和应用范围等。（碱基是构成DNA的基本元素，DNA由四种碱基按照不同的顺序组成，所谓测序就是指检测出DNA的碱基排列方式，如…CTAGACCGCAGAGGCGCCAT…）

3、第一代测序

第一代测序：是20世纪70年代中期由Fred Sanger及其同事首先发明，其基本原理是，通过电泳能够把长度只差一个核苷酸的单链DNA分子区分开来，再通过读出电泳的谱图来分析DNA序列。最早的一代测序法（Sanger法），完全通过手工（PCR+电泳）来操作的。

主要测序仪产品：ABI3500Dx基因分析仪等。

技术特点：耗时、步骤繁琐、每次只能分析一小片段序列、成本高、金标准主要临床应用：单位点或短序列基因分析，如组织配型、常见遗传病检测主要推广单位：立菲达安

4、第二代测序

第二代测序是相对于第一代测序来说的，检测原理是通过荧光标记四种不同碱基，DNA合成时会释放出不同的荧光，再通过读取荧光信号来识别不同碱基，从而分析出DNA序列。由于识别方法的进步，二代测序并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定，可以产生大量的序列数据，故有称为高通量测序。（又被称为大规模平行测序）

主要仪器产品：Life的SOLiD、PGM、Proton等测序仪，Illumina的Solexa、Hiseq、Miseq等测序仪，以及罗氏的454测序仪等。

技术特点：操作简便、价格低廉、高通量、准确率高、应用广

主要临床应用：基因组测序（无创、个人基因组等）、序列基因测序（单基因疾病、分子病理测序项目等）、转录组/表达组测序等

主要推广单位：二代测序是目前应用最广也是最常用的测序方法，如华大基因等。

备注：Life的PGM、Proton测序仪识别信号为DNA合成释放的电流，不是对荧光的识别，故又有人称PGM、Proton测序仪为二代半测序仪或“后光学时代测序仪”。（也有部分人把Proton测序仪视为三代测序仪）

5、第三代测序

第三代测序目前还未成熟，不同于第二代测序依赖于DNA模板与固体表面相结合然后边合成边测序，第三代分子测序，不需要进行PCR扩增。目前二代技术主要包括Helico BioScience 单分子测序技术（技术原理：基于边合成边测序的思想，观测模板位点的荧光信号）、Pacific BioscienceSMRTT 技术（技术原理类同前项）和Oxford Nanopore Technologies 的纳米孔单分子测序技术（技术

原理：当DNA分子或者它的组成碱基从一个孔洞经过时而检测到被影响的电流或光信号。）。

主要仪器：（目前无商品性仪器）Helicos公司的Heliscope/Helicos Genetic Analysis System、Pacific Biosciences公司的SMRT等。

主要特点：大通量、低成本、大读长和单分子测序等。

6、半导体测序/电信号测序

半导体测序/电信号测序都是测序业内未经约定的俗称或别称。例如Life的PGM、Proton测序仪则可称为半导体测序，它的核心技术是使用半导体技术在化学和数字信息之间建立直接的联系。在半导体芯片的微孔中的微球上固定DNA 链，随后依次掺入ACGT。随着每个碱基的掺入，释放出氢离子，在它们穿过每个孔底部时能被检测到，通过对H+ 的检测，实时判读碱基。

Oxford Nanopore Technologies 的纳米孔单分子测序技术又可称为电信号测序，主要基于检测DNA跨越纳米孔的导电性变化来进行测序，纳米孔被设计成检测跨越空洞的隧道电流，因为每种碱基的电势不一样，这样就可以分辨出各种碱基。