文档介绍：DNA第2代测序技术与遗传学发展
一. DNA第2代测序技术
二. 遗传学的发展

什么是DNA第2代测序技术
第2代测序技术(next-generation sequencing)是对传统Sanger法测序的一次革命性的改变,是一次可对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定的高通量的测序技术,同时高通量测序使得对一个物种的转录组和基因组进行细致全貌的分析成为可能,所以又被称为深度测序(deep sequencing)。
一. DNA第2代测序技术
为什么要发展第2代测序技术
快速和准确地获取生物体的遗传信息对于生命科学研究一直具有十分重要的意义。对于每个生物体来说,基因组包含了整个生物体的遗传信息。测序技术能够真实地反映基因组DNA上的遗传信息,进而比较全面地揭示基因组的复杂性和多样性,因而在生命科学研究中扮演了十分重要的角色。
1977年Sanger等发明的双脱氧核苷酸末端终止法和Gilbert等发明的化学降解法,标志着第一代测序技术的诞生。
尽管第一代测序技术已经帮助人们完成了从噬菌体基因组到人类基因组草图等大量的测序工作,但由于其存在成本高、速度慢等方面的不足,并不是最理想的测序方法。经过不断的开发和测试,进入21世纪后,以Roche公司的454技术、Illumina公司的Solexa技术和ABI公司的SOLiD技术为标志的第二代测序技术诞生了。
第2代测序技术的特点
速度快
准确度高
成本低
覆盖度深
产出巨大
第2代测序技术的原理
第2代测序技术包括Roche公司的454技术、Illumina公司的Solexa技术和ABI公司的SOLiD技术。
下面对三种第二代测序技术的原理和特点分别进行具体介绍。
图1. 454测序技术流程
454技术的主要缺点是无法准确测量同聚物(homopolymer)的长度。例如当待测序列中出现Poly(A)的情况下,测序反应中会一次加上多个T,而加入T的数目只能从荧光信号的强度来推测,有可能造成结果不准确。也正是因为这个原因,454技术主要的错误不是来自核苷酸的替换,而是来自插入或缺失。
454技术最大的优势在于较长的读取长度,使得后继的序列拼接工作更加高效、准确。
图2. Solexa测序技术流程