高通量DNA测序技术及其应用进展.pdfVIP

2010年5月 南京晓庄学院学报 Mav．2010 OF 第3期 JOURNALNANJ『INGXIAOZHUANGUNIVERSITY No．3 高通量DNA测序技术及其应用进展 于聘飞，王 英，葛芹玉 (东南大学学习科学研究中心，儿童发展与学习科学教育部重点实验室，江苏南京210096) 摘要：文章阐述了高通量测序技术的必威体育精装版进展，重点介绍了新一代高通量测序技术的发展现 状及存在问题，并对其目前在生命科学领域特别是生物医学中的应用进行了简单总结，同时通过单 分子测序技术的发展现状对高通量测序技术的进一步发展方向进行了展望． 关键词：高通量测序技术；生物医学；进展；应用 中图分类号：Q755文献标识码：A 文章编号：1009—7902{2010)03—0001—05 的脚步并没有放慢，研究者们正朝着更高通量，更加 0前言 准确，更加快速便宜的方向将高通量测序技术努力 随着生命科学的深入研究与生物技术的进一步 向前推进． 发展，人们对探索自身研究自身的欲望在不断的加 1经典DNA测序技术的介绍 强．对于生命现象和一些疾病的解释已经不再满足 于目前单个基因位点的研究，越来越多的研究开始 DNA测序技术的发展大大推动了分子生物学 将目光集中于全基因组层面，特别是人类基因组计 的发展．传统的DNA测序技术中最为经典的代表有 划顺利实施到完成以后，生命科学进入后基因组时 代的今天，科学家们对于全基因组整体水平的研究 法∽J．其中应用最为广泛的就是所谓的Sanger测序 需求越来越迫切．尽管人类基因组计划取得了很大 法，该技术是一种以末端终止法为基本原理建立起 的成功，但当时的技术发展已经远远不能满足今天 来的．其主要原理就是双脱氧核糖核苷酸进行延伸 的需求，一方面是由于其高昂的费用，另一方面则是 反应，生成相互独立的若干组带放射性标记的寡核 由于漫长的周期，为此发展全新的快速低成本的高 苷酸，每组核苷酸都有共同的起点，却随机终止于一 通量测序技术已经势在必行．自2005年Nature报道种(或多种)特定的残基，形成一系列以某一特定核 life 苷酸为末端的长度各不相同的寡核苷酸混合物，这 了454 science公司一种必威体育精装版的基于微乳液PCR 技术的高通量测序技术以来…，各大研究机构和生 些寡核苷酸的长度由这个特定碱基在待测DNA片 物公司竞相开展了高通量测序技术的研究工作．在 段上的位置所决定．然后通过高分辨率的变性聚丙 这些竞争中脱颖而出的有罗氏的454测序技术平 烯酰胺凝胶电泳，经放射自显影后，从放射自显影胶 台、Illumina公司的Solexa测序平台旧。和ABI公司片上直接读出待测DNA上的核苷酸顺序． 的SOLID测序平台旧’4|，他们逐渐成为了新一代高 化学降解法的基本原理是根据某些化学试剂可 通量测序技术的代表者．时至今日新一代的测序技 以使DNA链在一个碱基或两个碱基处发生专一性 术或称之为下一代测序技术已经将人们带到了真正 断裂的特性，化学降解法首先对待测DNA末端进行 了高通量测序时代，这些技术也已经在许多领域得 放射性标记，再通过5组(或4组)相互独立的化学 到了广泛的应用，尽管如此，高通量测序技术的发展 反应分别得到部分降解产物，其中每一组反应特异 收稿日期：2010—03—28 修回日期：2010一04—16 基金项目：国