高通量基因测序是什么（高通量测序的意义）

“普通基因测序”应该是指“常规DNA测序”，即桑格法(即双脱氧法)测序的方法。目前用ABI 3730xl直接进行自动测序是很常见的，基本可以做到600bp-800bp的阅读长度。

高通量测序的概念其实是一个相对的概念。2000年，3700，MegaBace等仪器上的测序也是高通量测序，这是相对于人工测序或者跑板凝胶而言的。

但2005年后，高通量测序改变了对第二代测序的参照，如454、Solexa(后改为Illumina)和SOLiD，将第一代测序的通量提高了数千倍，甚至上亿倍，故称高通量测序。

NGS的特色主要包括：

1、高通量。一次运行可以生成500Mb到600Gb的数据。

2、阅读长度相对较短。44(约400-500bp)，llumina(100-250bp)，固体(75-100)。

3、每单位数据的成本非常低。许多项目排序的成本。已经很低了。生物分析的成本变得更加重要。

什么是高通量基因测序？测序方案基于双脱氧测序法(Sanger等，1977)。为了对来自每个克隆的插入片段进行成对测序，每个质粒模板DNA板应该配备两个384孔环形测序反应板。测序反应采用big dye terminator chemistry版(applied biosystems)和标准M13或普通正向引物和反向引物。通过biomefx(Beckman)移液工作站建立测序反应。机械臂负责等分模板样品并将其与反应溶液混合，反应溶液包含双脱氧核苷酸、荧光标记的核苷酸、TaqDNA聚合酶、测序引物和缓冲液。模板和反应板有条形码，BiomekFX移液操作工作站上有条形码阅读器跟踪，确保模板和反应液的转移没有错误。

30 ~ 40个线性扩增步骤在MJResearchTetrads或9700热循环仪(applied Biosystems)中连续循环。反应产物可以在室温下用异丙醇高效沉淀，并在4下储存或悬浮在水中密封储存。测序仪正常的话，扫描反应板的条形码后，会自动为每个反应板生成一个样本片。然后将反应板移至ABIPrism3700DNA分析仪或AppliedBiosystems 3730xiDNA分析仪进行电泳。目前的聚合物和软件允许在ABIPrism 3700 DNA分析仪上每天电泳8次，在AppliedBiosystems 3730xlDNA分析仪上电泳12次，调试时间小于1h。

运行大量并行工作的高通量测序设备通常需要由实验室信息管理和样品跟踪系统(LIMS)自动管理(kerparadigm et al .1993)。在TIGR，这个系统包括了从文库构建前期的测序到最后的样本追踪的一整套软件。处理之后，数据保存在Sybase关系数据库表中。

该数据库存储并链接整个基因组测序过程中收集的所有数据，允许用户以各种方式跟踪数据流，从注释的基因到基因的原始测序跟踪文件。该系统包括用于样品管理、数据输入、文库管理和序列处理的客户/服务器应用软件。经过多年的改进，结合新的实验室方法、新的仪器和软件，这个系统已经变得成熟和稳定。这些集成应用包括自动载体清洁、重复元素的识别和屏蔽、受污染克隆的检测以及克隆和模板信息的跟踪。

在测序过程中，每天可以通过用户友好的界面系统地监控生成的模板和序列的质量。这就保证了工作中的潜在问题能够被迅速发现和纠正。通常，质量控制和质量评估(QC/QA)小组共同应用质量检查标准。他们负责检查和向生产团队提供试剂，并检测模板的质量，调查故障和偏离正常性能范围的情况，监控数据质量，审计，确定需要改进的领域，并在过程中制定控制文件(标准操作程序)，以确保这些文件的格式一致性和技术准确性。

高通量测序的意义高通量测序技术的诞生可以说是基因组学研究领域的标志性事件。与第一代测序技术相比，该技术使得核酸测序的单碱基成本大幅下降。以人类基因组测序为例，上世纪末开展的人类基因组计划花费30亿美元解码了人类的生命密码，而二代测序使人类基因组测序进入万元基因组时代。如此低成本的单碱基测序使我们能够实施更多物种的基因组计划，解密更多生物物种的基因组遗传密码。同时，在基因组序列已经确定的物种中，有可能对该物种的其他物种进行大规模的重测序。