测序技术及常见的有几种平台类型

测序技术及常见的有几种平台类型？

测序技术	测序平台	测序原理
一代测序	ABI3730、ABI3500	双脱氧终止法，毛细管电泳法
二代测序	GS 454、SoLiD、Illumina HiSeq	焦磷酸测序法、连接测序法、测序边合成边测序法
三代测序	PacBio RS、Oxford Nan-opore Min-lon	单分子测序、纳米孔测序

测序技术迄今经历了三代的发展。

其实，早在DNA双螺旋结构发现后不久，名为降解法（sequencing by degradation，SbD）的DNA测序技术便已经被发明出来，但是该方法操作复杂，结果不稳定，在当时没有被推广开来进行规模化的应用。紧接着，Sanger和Coulson在1975年发明了“Plus and Minus”测定DNA序列（Sangerand Coulson，1975）；Maxam and Gilbert在1977年又发明了化学降解法测序。最终在同年，Sanger在核酸聚合反应中引入ddNTP（双脱氧核苷三磷酸），著名的双脱氧链终止法诞生（Sanger，Nicklen，and Coulson，1977）。此外在同一时期，其他的测序方法如连接酶测序法（sequencing by ligation，SbL）、焦磷酸测序法（pyrosequencing）、杂交测序法（sequencing by hybridization，SbH）（Drmanac R.et al.，2001；Drmanac R.et al，1989；Drmanac S.et al.，1998）等，由于技术条件的限制没有获得大规模的应用，这些技术统称为第一代测序技术。

第二代测序技术是伴随着人类基因组计划诞生的测序技术（Schuster，2008）。自1990年起，随着测序规模越来越大，高通量测序平台，即第二代测序技术应运而生（Fuller ef al.，2009；Mardis，2008；Shendureand Ji，2008；王曦等，2010）。第二代测序技术主要有三种测序方法：Ilumina公司的边合成边测序技术，在该技术基础之上开发了Genome Analyzer 测序平台；Roche公司的焦磷酸测序技术，也称为454测序技术，在该技术基础上，Roche公司开发了GSFLX、GSJunior测序平台；ABI公司使用连接技术开发了Solid测序平台。

最近，第三代测序技术已经被开发出来，以PacBio公司的SMRT和Oxford Nanopore Technologies公司的纳米孔单分子测序技术为代表（Klumpp，Fouts，and Sozhamannan，2012；Niedringhaus et al.，2011）。其中PacBio SMRT的基本原理：DNA聚合酶和模板结合，4色荧光标记4种碱基（dNTP），不同的荧光配对显不同的颜色。同时DNA聚合酶是实现超长读长的关键之一。尽管该技术测序速度很快，但是其测序错误率高，达到15%。目前只能通过多次测序来进行纠错。Oxford Nanopore Technologies公司的单纳米孔单分子测序技术与以往的测序技术不同之处在于，它是基于电信号的测序技术。该技术的关键在于一种特殊纳米孔的设计，当单链的DNA碱基通过纳米孔时，流过纳米孔的电流强度就会发生变化。从电流的变化来识别不同的碱基，以达到测序的目的。

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