二代测序技术与应用干货知识

作为生物医学研究的关键技术之一，DNA测序不仅以指数级的增长速度提高了其生产力，而且在过去几年中被应用于新的应用领域。这主要是由于新一代测序平台的出现，提供了越来越快、越来越便宜的分析序列的方法。在这篇文章中，我们简要介绍了主要商业化平台的优点和缺点，重点是它们对广泛的应用的适用性。

DNA测序技术在分子生物学的发展中发挥了举足轻重的作用。在过去的十年中，我们见证了这个领域的巨大变化。这种变化的速度堪比摩尔定律下的半导体工业的快速发展 。颠覆性测序技术的进步为我们提供了前所来有的高通量和低成本的测序平台。快速和低成本的测序方法不仅改变了基因组测序项目的格局，而且还迎来了新的测序技术在各种应用中的机会------正在创造的应用这些技术的创新方式。在过去的几年里，我们看到二代技术被应用于各种场合，包括新的全基因组测序、基因组变异的重新测序、记录mRNAs和其他小的非编码RNAs、评估DNA结合蛋白和染色质结构以及检测甲基化模式。传统和既定的技术，如功能基因组学应用中的微阵列，已经越来越受到高通量二代测序技术的挑战。由于市场上有这么多的应用和仪器平台，一个常见的问题是：哪个平台是給定生物实验的最佳选择？作为我们之前关于几代测序技术的评论文章的后续，我们在此描述了几个广泛用的、可在市场上买到的二代仪器平台，并在下面的大部分篇幅中强调它们的转化潜力和对各种应用的适用性。我们相信，测序技术和其应用之间的协同关系将确保在可预见的未来继续推动更快、更便宜和更可靠的方法来产生序列。

尽管基于Sanger的链式终止化学方法并在1970年代中期开发的毛细管测序仪，如ABI3730  ，对于PCR产品的测序和其他小规模的测序项目来说仍然是可行的和良好的 ，但今天大多数测序操作是在二代仪器上进行的。目前市场上三个主要的商业平台是罗氏454基因组测序仪、Illumina 基因组分析仪和LifeTechnologies SOLiD系统。为了帮助读者了解这些仪器在广泛的应用方面的优势和局限性，有必要对它们的内部工作进行简要概述。

这三个平台都是在20世纪90年代末开发的。并于2005年左右商业化。它们都采用了我们之前文章中概述的概念上类似的工作流程。从模板库制备，模板扩增到链延伸的平行测序，在阵列形成簇生成和基于酶的测序生物化学方面有所变化。带有单分子检测的新型合成测序仪器也即将问世。最近，Hellcos Bios- diences推出了它的单分子测序版本，Helicos遗传分析系统 。Patific Bioscience也推出了其基于零模式波导的SMRT技术。