高通量测序技术及其应用

高通量测序技术（High-throughput sequencing）又称“下一代”测序技术（Next-generation“ sequencing technology），以能一次并行对几十万到几百万条DNA 分子进行序列测定和一般读长较短等为标志。

高通量测序技术堪称测序技术发展历程的一个里程碑，该技术可以对数百万个DNA 分子进行同时测序。这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，因此也称其为深度测序（deepsequencing ） 或下一代测序技术（next generationsequencing，NGS） 。

根据发展历史、影响力、测序原理和技术不同等，主要有以下几种：大规模平行签名测序（Massively Parallel Signature Sequencing， MPSS） 、聚合酶克隆（Polony Sequencing）、454焦磷酸测序（454 pyrosequencing）、Illumina （Solexa） sequencing、ABI SOLiD sequencing、离子半导体测序（Ion semiconductor sequencing）、DNA 纳米球测序（DNA nanoball sequencing）等。

说到高通量测序，相信很多人都跟小编一样都不是特别的了解。今天大家就跟着小编一起来认识一下高通量测序技术原理以及它的应用。高通量测序又被人们称作下一代的测序技术和深度测序，它能够一次对几十万甚至几百万的DNA分子进行序列测定和一般来说的读长较短等这些标志，这也使得它对一个物种的转录和基因的分析有了一个全新的面貌。

一、原理

目前，所说的高通量测序技术主要是指454Lifescience公司、ABI公司和Illumian公司推出的第二代测序技术以及HelicosHeliscopeTM和PacificBiosciences推出的单分子测序技术。相对于传统测序的96道毛细管测序，高通量测序一次实验可以读取40万到400万条序列。读取长度根据平台不同从25bp到450bp，不同的测序平台在一次实验中，可以读取1G到14G不等的碱基数，这样庞大的测序能力是传统测序仪所不能比拟的。

二、技术应用

测序技术推进科学研究的发展。随着第二代测序技术的迅猛发展，科学界也开始越来越多地应用第二代测序技术来解决生物学问题。比如在基因组水平上对还没有参考序列的物种进行从头测序，获得该物种的参考序列，为后续研究和分子育种奠定基础;对有参考序列的物种，进行全基因组重测序，在全基因组水平上扫描并检测突变位点，发现个体差异的分子基础。在转录组水平上进行全转录组测序，从而开展可变剪接、编码序列单核苷酸多态性等研究;或者进行小分子RNA测序，通过分离特定大小的RNA分子进行测序，从而发现新的microRNA分子。在转录组水平上，与染色质免疫共沉淀和甲基化DNA免疫共沉淀技术相结合，从而检测出与特定转录因子结合的DNA区域和基因组上的甲基化位点。

这边需要特别指出的是第二代测序结合微阵列技术而衍生出来的应用--目标序列捕获测序技术（TargetedResequencing）。这项技术首先利用微阵列技术合成大量寡核苷酸探针，这些寡核苷酸探针能够与基因组上的特定区域互补结合，从而富集到特定区段，然后用第二代测序技术对这些区段进行测序。目前提供序列捕获的厂家有Agilent和Nimblegen，应用最多的是人全外显子组捕获测序。科学家们目前认为外显子组测序比全基因组重测序更有优势，不仅仅是费用较低，更是因为外显子组测序的数据分析计算量较小，与生物学表型结合更为直接。

高通量测序技术的出现可以说是基因研究领域中一个十分具有意义的事件，高通量测序相对于前几代的测序相比来说，有了相当大的进步，并且在价格上也得到了相当大的改善。高通量测序技术以低廉的测序成本实施了对更多其他物种的基因密码的获取。相信在未来的发展中，高通量测序技术只会越来越的完善。小编今天的介绍就到这里了，希望可以为大家带来一定的帮助。