The Third Revolution in Sequencing Technology 测序技术的第三次革命
The Third Revolution in Sequencing Technology
测序技术的第三次革命
重点
长读/第三代测序技术正在基因组学领域引发一场新的革命，因为它们提供了一种以前所未有的分辨率研究基因组、转录组和宏基因组的方法。
SMRT和纳米孔测序首次允许直接研究不同类型的DNA碱基修饰。
此外，纳米孔技术可以直接测序RNA并识别RNA碱基修饰。
由于MinION的便携性和极其简单的文库制备方法的存在，纳米孔技术首次在野外和偏远地区实现了高通量测序。
这对调查发展中国家的疫情具有极其重要的意义。
四十年前，桑格测序的出现是革命性的，因为它首次破译了完整的基因组序列。
当新一代测序(NGS)技术出现时，第二次革命到来了，这使得基因组测序更加便宜和快捷。然而，NGS方法有几个缺点和缺陷，最明显的是它们的短读。最近，出现了第三代/长读方法，可以产生前所未有的质量基因组装配。
此外，这些技术可以直接检测天然DNA的表观遗传修饰，并允许不需要装配的整个转录序列。这标志着测序技术的第三次革命。在这里，我们回顾并比较各种长read的方法。我们讨论了它们的应用以及各自的优缺点，并提供了未来的展望。
测序技术简史
1977年，Maxam和Gilbert的化学链终止法用于DNA测序，紧接着是Sanger的“双脱氧法”(见词汇表)，同年，[2]引起了生物学上的一场革命。这些方法导致了更大的基因组测序，最终导致了人类基因组计划[3,4]。
人类基因组计划是迄今为止世界上最大的合作生物项目，历时13年完成，耗资近30亿美元。下一步，进行了大规模的测序项目来研究人类序列变异。然而，对于这些类型的项目，桑格测序是太劳动密集，耗时和昂贵的。
2004年，国家人类基因组研究所(NHGRI)启动了一项计划，将全基因组测序的成本在10年内降低到1000美元年[5]。
这加速了更便宜、更快的方法的发展，在接下来的几年里，NGS技术每一次运行产生了成千上万的测序反应。这些NGS技术的主要优点是不需要进行DNA片段的细菌克隆和测序产物的电泳分离。多种NGS技术并存多年;今天，市场主要由Illumina公司主导。
通过大幅降价，美国国家地质调查局迅速将基因组测序纳入小型实验室的研究范围，而花费不到1000美元进行人类基因组测序的最初目标在几年前就实现了。
如今，NGS已成为基础生物学以及临床和农学研究中许多应用的标准工具。
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