高通量測序技術(shù)及其應(yīng)用

高通量測序技術(shù)（High-throughput sequencing）又稱“下一代”測序技術(shù)（Next-generation“ sequencing technology），以能一次并行對幾十萬到幾百萬條DNA 分子進(jìn)行序列測定和一般讀長較短等為標(biāo)志。

高通量測序技術(shù)堪稱測序技術(shù)發(fā)展歷程的一個(gè)里程碑，該技術(shù)可以對數(shù)百萬個(gè)DNA 分子進(jìn)行同時(shí)測序。這使得對一個(gè)物種的轉(zhuǎn)錄組和基因組進(jìn)行細(xì)致全貌的分析成為可能，因此也稱其為深度測序（deepsequencing ） 或下一代測序技術(shù)（next generationsequencing，NGS） 。

根據(jù)發(fā)展歷史、影響力、測序原理和技術(shù)不同等，主要有以下幾種：大規(guī)模平行簽名測序（Massively Parallel Signature Sequencing， MPSS） 、聚合酶克?。≒olony Sequencing）、454焦磷酸測序（454 pyrosequencing）、Illumina （Solexa） sequencing、ABI SOLiD sequencing、離子半導(dǎo)體測序（Ion semiconductor sequencing）、DNA 納米球測序（DNA nanoball sequencing）等。

說到高通量測序，相信很多人都跟小編一樣都不是特別的了解。今天大家就跟著小編一起來認(rèn)識(shí)一下高通量測序技術(shù)原理以及它的應(yīng)用。高通量測序又被人們稱作下一代的測序技術(shù)和深度測序，它能夠一次對幾十萬甚至幾百萬的DNA分子進(jìn)行序列測定和一般來說的讀長較短等這些標(biāo)志，這也使得它對一個(gè)物種的轉(zhuǎn)錄和基因的分析有了一個(gè)全新的面貌。

一、原理

目前，所說的高通量測序技術(shù)主要是指454Lifescience公司、ABI公司和Illumian公司推出的第二代測序技術(shù)以及HelicosHeliscopeTM和PacificBiosciences推出的單分子測序技術(shù)。相對于傳統(tǒng)測序的96道毛細(xì)管測序，高通量測序一次實(shí)驗(yàn)可以讀取40萬到400萬條序列。讀取長度根據(jù)平臺(tái)不同從25bp到450bp，不同的測序平臺(tái)在一次實(shí)驗(yàn)中，可以讀取1G到14G不等的堿基數(shù)，這樣龐大的測序能力是傳統(tǒng)測序儀所不能比擬的。

二、技術(shù)應(yīng)用

測序技術(shù)推進(jìn)科學(xué)研究的發(fā)展。隨著第二代測序技術(shù)的迅猛發(fā)展，科學(xué)界也開始越來越多地應(yīng)用第二代測序技術(shù)來解決生物學(xué)問題。比如在基因組水平上對還沒有參考序列的物種進(jìn)行從頭測序，獲得該物種的參考序列，為后續(xù)研究和分子育種奠定基礎(chǔ);對有參考序列的物種，進(jìn)行全基因組重測序，在全基因組水平上掃描并檢測突變位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)個(gè)體差異的分子基礎(chǔ)。在轉(zhuǎn)錄組水平上進(jìn)行全轉(zhuǎn)錄組測序，從而開展可變剪接、編碼序列單核苷酸多態(tài)性等研究;或者進(jìn)行小分子RNA測序，通過分離特定大小的RNA分子進(jìn)行測序，從而發(fā)現(xiàn)新的microRNA分子。在轉(zhuǎn)錄組水平上，與染色質(zhì)免疫共沉淀和甲基化DNA免疫共沉淀技術(shù)相結(jié)合，從而檢測出與特定轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的DNA區(qū)域和基因組上的甲基化位點(diǎn)。

這邊需要特別指出的是第二代測序結(jié)合微陣列技術(shù)而衍生出來的應(yīng)用--目標(biāo)序列捕獲測序技術(shù)（TargetedResequencing）。這項(xiàng)技術(shù)首先利用微陣列技術(shù)合成大量寡核苷酸探針，這些寡核苷酸探針能夠與基因組上的特定區(qū)域互補(bǔ)結(jié)合，從而富集到特定區(qū)段，然后用第二代測序技術(shù)對這些區(qū)段進(jìn)行測序。目前提供序列捕獲的廠家有Agilent和Nimblegen，應(yīng)用最多的是人全外顯子組捕獲測序?？茖W(xué)家們目前認(rèn)為外顯子組測序比全基因組重測序更有優(yōu)勢，不僅僅是費(fèi)用較低，更是因?yàn)橥怙@子組測序的數(shù)據(jù)分析計(jì)算量較小，與生物學(xué)表型結(jié)合更為直接。

高通量測序技術(shù)的出現(xiàn)可以說是基因研究領(lǐng)域中一個(gè)十分具有意義的事件，高通量測序相對于前幾代的測序相比來說，有了相當(dāng)大的進(jìn)步，并且在價(jià)格上也得到了相當(dāng)大的改善。高通量測序技術(shù)以低廉的測序成本實(shí)施了對更多其他物種的基因密碼的獲取。相信在未來的發(fā)展中，高通量測序技術(shù)只會(huì)越來越的完善。小編今天的介紹就到這里了，希望可以為大家?guī)硪欢ǖ膸椭?/p>