摘要:从 1977 年第一代 DNA 测序技术(Sanger 法)1,发展至今三十数年时间,测序技术已获得了相称大的发展,从第一代到第三代乃至第四代,测序读长从长到短,再从短到长。即使就现在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,但第三和第四代测序技术也已在这一两年的时间中快速发展着。测序技术的每一次变革,也都对基因组研究,疾病医疗研究,药品研发,育种等领域产生巨大的推动作用。在这里我重要对现在的测序技术以及它们的测序原理做一种简朴的小结。图 1:测序技术的发展历程生命体遗传信息的快速获得对于生命科学的研究有着十分重要的意义。以上(图 1)所描述的是自沃森和克里克在 1953 年建立 DNA 双螺旋构造以来,整个测序技术的发展历程。第一代测序技术第一代 DNA 测序技术用的是 1975 年由桑格(Sanger)和考尔森(Coulson)开创的链终止法或者是 1976-1977 年由马克西姆(Maxam)和吉尔伯特(Gilbert)发明的化学法(链降解). 并在 1977 年,桑格测定了第一种基因组序列,是噬菌体 X174 的,全长 5375 个碱基1。自此,人类获得了窥探生命遗传差别本质的能力,并以此为开端步入基因组学时代。研究人员在 Sanger 法的数年实践之中不停对其进行改善。在,完毕的首个人类基因组图谱就是以改善了的 Sanger 法为其测序基础,Sanger 法核心原理是:由于 ddNTP 的 2’和 3’都不含羟基,其在 DNA 的合成过程中不能形成磷酸二酯键,因此能够用来中断 DNA 合成反映,在 4 个 DNA 合成反映体系中分别加入一定比例带有放射性同位素标记的 ddNTP(分为:ddATP,ddCTP,ddGTP 和 ddTTP),通过凝胶电泳和放射自显影后能够根据电泳带的位置拟定待测分子的 DNA 序列(图 2)。这个网址为 sanger 测序法制作了一种小短片,形象而生动。值得注意的是,就在测序技术起步发展的这一时期中,除了 Sanger 法之外还出现了某些其它的测序技术,如焦磷酸测序法、链接酶法等。其中,焦磷酸测序法是后来 Roche 公司454 技术所使用的测序办法 2–4,而连接酶测序法是后来 ABI 公司 SOLID 技术使用的测序办法 2,4,但他们的共同核心手段都是运用了 Sanger1中的可中断 DNA 合成反映的 dNTP。 图 2:Sanger 法测序原理第二代测序技术总的说来,第一代测序技术的重要特点是测序读长可达 1000bp,精确性高达%,但其测序成本高,通量低等方面的缺点,严重影响了其...