DNA测序技术现在发展到哪个阶段了?
生活随笔
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DNA测序技术现在发展到哪个阶段了?
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
DNA測序已經(jīng)發(fā)展到第四代了,相對以前的測序技術(shù)來說更精確更快速了。過去三年,大規(guī)模平行 測序平臺已經(jīng)發(fā)展為主流的測序技術(shù),DNA測序費用降到了以前的百分之一。目前,新的測序技術(shù)及手段還在不斷涌現(xiàn),比如最新的進(jìn)展就包括建立序列數(shù)據(jù)庫、建立序列數(shù)據(jù)分析新方法以及設(shè)計測序試 驗等等。新一代DNA測序技術(shù)有助于人們以更低廉的價格,更全面、更深入地分析基因組、轉(zhuǎn)錄組及蛋白質(zhì)之間交互作用組的各項數(shù)據(jù)。
第一代測序技術(shù):1977年Sanger等發(fā)明的雙脫氧核苷酸末端終止法和Gilbert等發(fā)明的化學(xué)降解法,標(biāo)志著第一代測序技術(shù)的誕生。除此之外,這一時期還出現(xiàn)了一些其他的測序方法,如焦磷酸測序法、連接酶測序法、雜交測序法等。第二代測序技術(shù):以Roche公司的454技術(shù)、Illumina公司的Solexa技術(shù)、ABI公司的SOLiD技術(shù)為標(biāo)志的第二代測序技術(shù)。與第一代技術(shù)相比,第二代測序技術(shù)不僅保持了高準(zhǔn)確度,而且大大降低了測序成本并極大地提高了測序速度。第三代測序技術(shù):近期出現(xiàn)的Helicos公司的Heliscope單分子測序儀、Pacific Biosciences公司的SMRT技術(shù)和Oxford Nanopore Technologies公司正在研究的納米孔單分子技術(shù),被認(rèn)為是第三代測序技術(shù)。與前兩代技術(shù)相比,他們最大的特點是單分子測序。
現(xiàn)在的DNA測序技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了第三代。第一代測序技術(shù)是Sanger在1977年發(fā)明的末端終止測序法,基本過程是先合成(聚合酶合成反應(yīng)),后測序(進(jìn)行凝膠電泳),因為這個方法方便快捷,在長期的研究中不斷被完善,成為了DNA測序技術(shù)的主流。但是隨著科學(xué)研究的深入,Sanger法測序已經(jīng)不能完全滿足科學(xué)研究的需要,并且Sanger法的價格昂貴,也需要尋找費用更低速度更快的測序技術(shù)。第二代測序技術(shù)的合成思想與Sanger法完全不同,它的核心思想是邊合成邊測序,通過用不同的熒光標(biāo)記來標(biāo)記四種不同的的NTP,當(dāng)互補(bǔ)鏈在DNA酶作用下合成時,每插入一個dNTP就是有不同的熒光被釋放出來。通過設(shè)備捕捉這些熒光信號,并通過特定的計算機(jī)軟件處理,從而得到DNA的序列信息。第三代DNA測序技術(shù)又稱為單分子測序技術(shù),它跟第二代測序技術(shù)類似,都是邊合成邊測序,單分子測序先將DNA打斷成眾多的小片段并制成液滴,然后將這些液滴分散到納米芯片的納米孔中,這些孔中有被錨定的DNA聚合酶。在聚合酶作用下,被不同熒光標(biāo)記的核苷酸會在激光束的激發(fā)下發(fā)出熒光,根據(jù)熒光類型就可以判定dNTP的種類。單分子測序技術(shù)需要的樣品量極少,而且操作步驟被簡化了,不需要掃描和洗滌,具有通量更高,儀器和試劑相對便宜、操作簡單等的優(yōu)勢。
第一代測序技術(shù):1977年Sanger等發(fā)明的雙脫氧核苷酸末端終止法和Gilbert等發(fā)明的化學(xué)降解法,標(biāo)志著第一代測序技術(shù)的誕生。除此之外,這一時期還出現(xiàn)了一些其他的測序方法,如焦磷酸測序法、連接酶測序法、雜交測序法等。第二代測序技術(shù):以Roche公司的454技術(shù)、Illumina公司的Solexa技術(shù)、ABI公司的SOLiD技術(shù)為標(biāo)志的第二代測序技術(shù)。與第一代技術(shù)相比,第二代測序技術(shù)不僅保持了高準(zhǔn)確度,而且大大降低了測序成本并極大地提高了測序速度。第三代測序技術(shù):近期出現(xiàn)的Helicos公司的Heliscope單分子測序儀、Pacific Biosciences公司的SMRT技術(shù)和Oxford Nanopore Technologies公司正在研究的納米孔單分子技術(shù),被認(rèn)為是第三代測序技術(shù)。與前兩代技術(shù)相比,他們最大的特點是單分子測序。
現(xiàn)在的DNA測序技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了第三代。第一代測序技術(shù)是Sanger在1977年發(fā)明的末端終止測序法,基本過程是先合成(聚合酶合成反應(yīng)),后測序(進(jìn)行凝膠電泳),因為這個方法方便快捷,在長期的研究中不斷被完善,成為了DNA測序技術(shù)的主流。但是隨著科學(xué)研究的深入,Sanger法測序已經(jīng)不能完全滿足科學(xué)研究的需要,并且Sanger法的價格昂貴,也需要尋找費用更低速度更快的測序技術(shù)。第二代測序技術(shù)的合成思想與Sanger法完全不同,它的核心思想是邊合成邊測序,通過用不同的熒光標(biāo)記來標(biāo)記四種不同的的NTP,當(dāng)互補(bǔ)鏈在DNA酶作用下合成時,每插入一個dNTP就是有不同的熒光被釋放出來。通過設(shè)備捕捉這些熒光信號,并通過特定的計算機(jī)軟件處理,從而得到DNA的序列信息。第三代DNA測序技術(shù)又稱為單分子測序技術(shù),它跟第二代測序技術(shù)類似,都是邊合成邊測序,單分子測序先將DNA打斷成眾多的小片段并制成液滴,然后將這些液滴分散到納米芯片的納米孔中,這些孔中有被錨定的DNA聚合酶。在聚合酶作用下,被不同熒光標(biāo)記的核苷酸會在激光束的激發(fā)下發(fā)出熒光,根據(jù)熒光類型就可以判定dNTP的種類。單分子測序技術(shù)需要的樣品量極少,而且操作步驟被簡化了,不需要掃描和洗滌,具有通量更高,儀器和試劑相對便宜、操作簡單等的優(yōu)勢。
總結(jié)
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