一代測(cè)序,又稱Sanger測(cè)序,是由Sanger教授于1975年發(fā)明的一種稱為鏈終止法的技術(shù),用來測(cè)定DNA序列,這種方法也稱做“雙脫氧終止法”或是“桑格法”。其核心原理是采用ddNTP取代dNTP,在合成核酸鏈的過程中ddNTP無法形成磷酸二酯鍵,從而導(dǎo)致DNA合成反應(yīng)中斷。對(duì)每個(gè)ddNTP進(jìn)行熒光標(biāo)記,產(chǎn)生以A、T、C、G結(jié)束的四組不同長(zhǎng)度的一系列核苷酸,然后通過毛細(xì)管電泳進(jìn)行分離,通過檢測(cè)熒光信號(hào)獲得DNA序列。
一代測(cè)序最大的優(yōu)勢(shì)就在于它具有較高的準(zhǔn)確性,被稱為測(cè)序行業(yè)的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但同時(shí)受限于通量低,對(duì)于大樣本的測(cè)序成本較高。目前一代測(cè)序主要應(yīng)用于少量DNA分子測(cè)序?qū)嶒?yàn)。如對(duì)質(zhì)粒、PCR產(chǎn)物、單基因突變致病基因位點(diǎn)明確。
二代DNA測(cè)序技術(shù)又稱下一代測(cè)序技術(shù)(Next-generation sequencing,NGS),是第一代測(cè)序技術(shù)的劃時(shí)代變革的核心。二代測(cè)序相對(duì)于第一代測(cè)序的最大優(yōu)勢(shì)就是高通量,適合于大樣本測(cè)序數(shù)據(jù)的應(yīng)用,所以也稱為高通量測(cè)序(High-throughput sequencing)。
NGS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多基因大規(guī)模平行測(cè)序,可以從根本上解決單基因遺傳病因異質(zhì)性、基因多、表型復(fù)雜造成診斷難的實(shí)際問題。NGS實(shí)驗(yàn)流程是一個(gè)文庫制備→捕獲→測(cè)序→數(shù)據(jù)分析的過程,是現(xiàn)行最主要的測(cè)序技術(shù)。
NGS技術(shù)因其高效和低廉的單堿基測(cè)序成本為臨床應(yīng)用提供了不可估量的前景優(yōu)勢(shì),尤其對(duì)于相對(duì)傳統(tǒng)的 Sanger 測(cè)序法其每次產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量幾乎是天文數(shù)字,加之信息科學(xué)的持續(xù)發(fā)展,使得對(duì)這樣的大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理已成為現(xiàn)實(shí)。目前NGS技術(shù)已應(yīng)用在腫瘤相關(guān)、生殖遺傳、感染相關(guān)、科學(xué)研究等方面。
綜上所述,我們可以得出結(jié)論,一二三代測(cè)序技術(shù)在不斷的發(fā)展中都存在著各自的優(yōu)勢(shì)和不足,三代測(cè)序技術(shù)相互補(bǔ)充提高了測(cè)序的可行性,降低了測(cè)序的成本。