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金岱基因|能说说测序仪的测序技术和原理是什么吗？

随着人们对自身基因遗传信息的了解和掌握 ， 使得基因检测技术不断发展和完善 ， 基因检测技术也得到了迅猛发展 ， 下面就和小编一起看看这些年测序技术的发展历程 。
测序技术的每一次变革 ， 都是对基因组研究 ， 疾病医疗研究 ， 药物研发等领域的巨大推动作用 。 从1977年第一代DNA测序技术（Sanger法） ， 发展至今三十多年时间 ， 测序技术已取得了相当大的发展 ， 从第一代到第三代 ， 测序读长从长到短 ， 再从短到长 。 虽然就当前形势看来第二代短读长测序技术在全球测序市场上仍然占有着绝对的优势位置 ， 但第三测序技术也已在这一两年的时间中快速发展着 。
根据原理的不同 ， 人们将测序技术发展分为三个阶段 ， 第一代 ， sanger测序 。 第二代 ， 高通量测序（NGS） 。 第三代 ， 单分子/纳米孔测序 。 由于三代测序技术各有优缺点 ， 应用的领域也不尽相同 ， 第一代测序技术仍未被淘汰 ， 目前的测序市场是三代测序技术并存的局面 。
第一代：sanger测序
第一代测序技术 ， 主要基于Sanger双脱氧终止法的测序原理 ， 结合荧光标记和毛细管阵列电泳技术来实现测序的自动化 ， 基本方法是链终止或降解法 ， 人类基因组计划就是基于一代测序技术 。 第一代的Sanger测序技术的优点是 ， 测序读长长 ， 能达到800-1Kbp ， 且测序用时短 ， 只需要几十分钟即可完成一次测序 ， 测序准确度高准确性高达99.999% ， 目前仍是测序的金标准；缺点是通量低、成本高 ， 影响了其真正大规模的应用 。
金岱基因|能说说测序仪的测序技术和原理是什么吗？
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因而第一代测序技术并不是最理想的测序方法 。 经过不断的技术开发和改进 ， 以Roche公司的454技术、illumina公司的Solexa ， Hiseq技术和ABI公司的Solid技术为标记的第二代测序技术诞生了 。 第二代测序技术大大降低了测序成本的同时 ， 还大幅提高了测序速度 ， 并且保持了高准确性 ， 以前完成一个人类基因组的测序需要3年时间 ， 而使用二代测序技术则仅仅需要1周 ， 但在序列读长方面比起第一代测序技术则要短很多 。
第二代：高通量测序（NGS）
高通量测序技术（又称为下一代测序 ， NextGenerationSequencing ， NGS）自2005年454公司推出第一台基于焦磷酸测序二代测序仪开始 ， 到2017年Illumina推出NovaSeqTM系列 ， 高通量测序技术经历了十几年的技术发展过程 ， NGS测序平台也经历了一系列的收购和合并 ， 最终形成主要三家测序平台 ， 包括：Illumina的Solexa平台、LifeTechnologies的IonTorrent平台和华大基因的CompleteGenomics平台 。
1.Illumina平台
由于其技术成熟 ， 平台之间高度互补性与交叉性 ， 使得其在短读长测序上大占优势 ， 是目前应用最广泛的NGS平台 。 目前其占据了测序仪市场约70%的市场份额 。
2.LifeTechnologie平台
Life公司IonTorrent测序平台采用的为半导体测序原理 ， 其在非碱基多聚体（non-homopolymer）的测序上正确率与其它NGS平台相差无几 ， 而对于连续碱基的检测还不够完善 ， 在检测同一碱基连续出现时的数量可能会有所误差 。 相对于其他平台 ， 测序通量较小 ， 平台数量也较少 。
3.CompleteGenomics平台
CompleteGenomics平台采用了高密度DNA纳米芯片技术 ， 在芯片上嵌入DNA纳米球 ， 然后用复合探针-锚定分子连接（cPAL）技术来读取碱基序列 。 虽然这些技术非常准确 ， 但该技术在应用上最大的限制可能就是其过短的读长 。
高通量测序技术经历了十几年的飞速发展 ， 人类基因组测序成本已经从人类基因组计划的约30亿美元降到了1000美元左右 。 目前二代测序设备在通量、准确度上都有了较大的提高 ， 同时测序成本也随之大幅度下降 ， 成为商用测序的主流 。


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