DNA测序技术发展及其展望

《DNA测序技术发展及其展望》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、TECHNOLOGYe-Science技术DNA测序技术发展及其展望1,21孙海汐王秀杰1.中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室，北京1001012.中国科学院研究生院，北京100049摘要：DNA测序技术是现代生物学研究中重要的手段之一。自从1977年第一代测序技术问世以来，经过三十几年的努力，DNA测序技术已经取得了很大的发展，在第一代和第二代测序技术的基础上，以单分子测序为特点的第三代测序技术已经诞生。本文回顾了每一代测序技术的原理和特点，并对测序技术的发展趋势和它在生物学

2、研究中的应用做了展望，以期更好地帮助人们理解测序技术在生命科学研究中的重要作用。关键词：第一代测序技术；第二代测序技术；第三代测序技术；基因芯片技术TheDevelopmentandFuturePerspectivesofDNASequencingTechnology1,21SunHaixi,WangXiujie1StateKeyLaboratoryofPlantGenomics,InstituteofGeneticsandDevelopmentalBiology,ChineseAcademyofSc

3、iences,Beijing100101,China2GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,ChinaAbstract:DNAsequencingtechnologyhasplayedimportantrolesinmodernbiologicalresearch.Thefirstgenerationofsequencingtechnologyappearedin1977.Duringthepastdecade,theso

4、-callednextgenerationsequencingtechnologieshademergedandcausedarevolutioninbiologicalresearch.Recently,thethirdgenerationsequencingtechnology,whichisabletodeterminethebasecompositionofsingleDNAmolecules,hasjoinedtherace.Themechanismsandfeaturesofeachgen

5、erationofsequencingtechnologyandtheirfutureperspectiveswillbediscussedhere.Keywords:firstgenerationsequencingtechnology;secondgenerationsequencingtechnology;thirdgenerationsequencingtechnology;microarraye-Science总第6期19e-Science技术TECHNOLOGY[21]1.引言早在1954

6、年，Whitfeld等就测序法（pyrosequencing）、提出了测定多聚核糖核苷酸链的连接酶测序法（sequencingby[1][22]快速和准确地获取生物体的降解法，该方法利用磷酸单酯酶ligation,SBL）、杂交测序法遗传信息对于生命科学研究一直的脱磷酸作用和高碘酸盐的氧化（sequencingbyhybridization,[23]具有十分重要的意义。对于每个作用从链末端逐一分离寡核糖核SBH）等。其中焦磷酸测序法即生物体来说，基因组包含了整个苷酸并测定其种类。但由于操作为后来Roc

7、he公司454技术使用的生物体的遗传信息。测序技术能复杂等原因，该方法并没有被广测序方法，连接酶测序法即为后够真实地反映基因组DNA上的遗传泛应用。来ABI公司SOLiD技术使用的测序信息，进而比较全面地揭示基因在1977年，Sanger等提出了方法。组的复杂性和多样性，因而在生经典的双脱氧核苷酸末端终止测[2]命科学研究中扮演了十分重要的序法。该方法的原理是：由于3.第二代测序技术角色。ddNTP的2´和3´都不含羟基，在测序技术最早可以追溯到DNA合成反应中不能形成磷酸二酯尽管第一代测序技术已经帮

8、20世纪50年代，早在1954年就已键，因此可以被用来中断DNA合成助人们完成了从噬菌体基因组到经出现了关于早期测序技术的报反应。在4个DNA合成反应体系中人类基因组草图等大量的测序工导，即Whitfeld等用化学降解的分别加入一定比例的带有放射性作，但由于其存在成本高、速度[1]方法测定多聚核糖核苷酸序列。同位素标记的某种ddNTP，通过慢等方面的不足，并不是最理想1977年Sanger等发明的双脱氧凝胶电泳和放射自显影后，可以的测序方法。经过不断的开