新一代测序

大规模平行测序

新一代测序(NGS)泛指可针对生物体指定区域或全基因组进行大规模平行或深度覆盖测序的多种相关技术。作为基于基因组学研究领域不可或缺的手段,测序技术已问世数十年之久。但直到NGS测序技术或DNA和RNA大规模平行测序技术的持续进步,研究人员才得以拓展全基因组测序覆盖度和数据分析能力,同时急剧降低测序成本。NGS应用已不再局限于全基因组分析,对于基础基因组学和疾病研究的最新进步更是影响深远。


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NGS方法概览

随着NGS方法和试剂不断发展,目前涌现出众多可供研究人员选用的NGS系统。现有常用平台整合了NGS流程中的多个关键步骤,包括样品或文库制备、簇生成、测序和数据分析。样品制备通常涉及DNA扩增或添加序列接头。DNA序列簇生成指DNA共价连接接头后,与固体表面杂交进行桥式PCR扩增,或者进行微乳液PCR。现有多种DNA测序方法,包括连接法测序、合成法测序、焦磷酸测序和离子半导体测序。每种测序方法都采用不同的反应步骤和化学法,最终决定序列长度(读长)、错误率和试剂成本。

NGS数据分析方法

测序后的数据分析是所有NGS工作流程最后的关键步骤。由于每个NGS平台和工作流程都会生成海量数据信息,生物信息学家必须借助种类繁多的分析工具(如Bowtie、Galaxy等)来分析这些原始数据,进行序列比对和定位。如此庞大数据集需要通过融合各个学科来开发和优化各类分析和解读工具,这也是推动NGS技术领域不断发展的重要动力。根据特定的应用需求,这些强大的工具可帮助研究人员测序整个基因组、外显子组或转录组来进行基础和疾病研究。