国外的技巧改变堪称源源一直，像比如JoeJacobson大神底本是搞物理的。他首创了e-ink，没错便是kindle上谁人e-ink，那时刻他照样本科生……未几后他的公司Gen9领先搞出高通量DNA合成技巧……基因技巧玩的便是跨界！（智商遭到碾压）幸而咱国内起步不低，华大基因颠末国外购买+研发的办法也整出了本身的高通量测序技巧，无论有人怎样冷言冷语，长期是零的冲破，汪师长气势看来一斑。生物大概又是一个我国能够与美帝平分秋色的行业，而这个中首当其冲便是测序技巧。搞未必测序技巧的国产化，不少运用长期要受制于人，笃信不少搞生物的小搭档们确定深有领会。11韶华大买完测序仪illumina就给测序试剂坐地起价的事宜于今还记忆犹心，不本身搞测序能行么？那末此日，就来把测序仪的旨趣以接地气的方法八一八！

首先，神马是测序呢？顾名思义，测序（sequencing）便是衡量出一段序列的事理。广义的测序不只仅囊括了DNA的测序，还囊括卵白、RNA等等其余物资构成的序列。你大概会问，我有一串好坏珍珠项链，数一下按序算不算测序呢？……那务必是算的！

这是一串好坏珍珠项链，咱们注重张望，会发觉这中央囊括两种根本单位：黑珍珠和白珍珠。要搞明晰它的序列要怎样去测呢？谜底很简捷：用肉眼看（坑爹呐），由于这是简捷经济的办法。关于这串项链的序列咱们能够做以下的示意：WWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWB

WWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBWWBR(连结环)BBWWB……原来这个流程与DNA测序千篇一律——它们的目标是相同的，不过对DNA举办测序，请求咱们去张望一个物理标准远小于这串项链的长长的分子，由四种根本单位构成（连结了ATCG四种碱基的核苷酸），示意一下便是：……GAGCGGATAACAATTTCACACAGG……这个分子有多小呢？构成这个分子的每个最小单位（核苷酸）惟独大概0.34纳米。它有多长呢？以咱们的人类基因组为例，一个染色体内部的DNA序列动辄有一两亿个碱基对。（犹如比数项链繁杂不少呢）

（图中A的巨细是0.1纳米）

但这还没完，这条长长的分子还会扭弯曲叠在一同（设想一下口袋内部团成一团的耳机线），如此轻微而繁杂的布局，想颠末保守的光学设施举办直接视察是险些没有指望的（远小于看来光的波长）。那电镜可弗成以呢？且不说早年的电镜技巧，就算是到了此日，血汗来潮看个部分还行，用来测序根柢不具备可操纵性。于是在那时来看，DNA测序完满是MissionImpossible！（说了半天甚么都没说啊摔）Againstallodds,生物学家们终究料到了用来测序DNA分子的举措，况且不只一种。最先完结的办法便是双脱氧停止反响法（所谓的Sanger测序）。这类办法是怎样测序的呢？也是用肉眼看！没错，Sanger师长在70年月就胜利地将DNA序列碱基不同带来的微漠记号夸大到了肉眼看来的级别，堪称记号夸大的事迹。咱们继承以珍珠项链为例：假使我是盲人，而每个珍珠摸上去都一模相同，我该怎样弄明晰珍珠项链的按序呢？幸而我很好运地占有一个项链复制机（DNA齐集酶）能够帮我复制珍珠项链，只不过复制出来的颜色是反着的。而我又有一包穿孔的黑珍珠和一包穿孔的白珍珠可认为机械供给复制的原材料。如今我能不能搞明晰珍珠项链的按序了呢？Sanger师长的举措是如此的：

把白色的穿孔珍珠中央挑出一小部份，把一侧的孔给堵住，做成一侧有孔的白色珍珠。倘若复制机在素来该串白色珍珠的地点串到一个一侧有孔的白色珍珠，就会停下来不再继承。

把模板珍珠项链、好坏穿孔珍珠和一侧有孔的白色珍珠一同提供给复制机，机械就会一直复制出不完好的反色项链。

（项链复制机复制出几种不同的反色项链）

如此我获得了不少不完好的项链片断，它们有两个配合点：一端都相同，另一端都是白色的。我数一下这些片断的长度，能够获得如此的音信：

W

???W

??????W

?????????W

……

注重解析，这些音信曾经够我猜度出底本的项链陈设是：B??B??B??B…了，斟酌到这个项链惟独好坏两色，我能够不必换堵黑色珍珠的孔再做一遍熟练就能够得悉底本的项链是BWWBWWBWWB…的序列了。

Sanger法举办DNA测序也是相同的，不过是占有四种颜色的珍珠项链，详细办法众人脑洞一下便可。至于上头所说的“数数”的流程是颠末电泳（electrophoresis）的方法完结的。简捷来讲便是在一个“泳池”内部让DNA片断“竞走”，片断越长“跑”得越慢，去一个符合的时候，不必等统统片断都“跑”到起点，停下来显像，依据看到“条带”的地方就能够反过来猜度响应DNA片断的长度了。至于怎样让DNA“跑”起来嘛，由于DNA分子带有确定的电性，给“泳池”加之一个恒定方位的电场就能够了。

生化测序依据代际来分：

一代测序（Sanger测序法，实质上都和上头数珍珠项链的办法是相同的）

二代测序，广泛具备高通量的特性。

SBL（SequencebyLigation）：SOLiD、华大Revolucity（前CG）等等

SBS（SequencebySynthesis）：illumina全系列（前SOLEXA）、华大BGI-Seq（未量产）、IonTorrentPGM、IonProton?、Roche等等

三代测序，广泛具备单分子、近乎时刻的特性。

SMRT?：PacBio旗下测序仪

Nanopore（未商用）：OxfordNanoporeMinION（u盘巨细测序仪，刚有原形机，怅然确切率过低）、Genia（GeorgeChurch大神力荐，已被Roche$MM重金购买，指望不要被毁掉），尚有illumina自家的三代测序技巧今朝还很奥秘。

说到二代测序的旨趣无外乎是分为以下几个环节：

将待测序DNA片断化，颠末特定的处置以切合响应测序平台的输入请求，此流程称为建库。

上样，（在机械内）颠末非凡的PCR反响流程将待测片断原位（insitu）扩增。

（在机械内）颠末对DNA反响流程举办变量把持（时候、空间），并捕获此流程中释放出的响应的（因扩增而变得可视察的）记号。这些记号可于是荧光记号（illumina、、华大CG等）或是释放质子所引致的部分酸碱改变（IonTorrent）。

计较机收罗数据，并举办组装（将片断复原生长序列）。

趁便说一句，二代测序又被成为NGS（NextGenerationSequencing，次世代测序），十年前被用于分辨一代测序。鉴于如今二代测序曾经普及运用而一代测序面临淘汰，不少人将NGS从新解说为“NowGenerationSequencing”。相关三代测序是如此的：现实上今朝唯独曾营商用的三代测序技巧是PacBio的SMRT?技巧：不同于nanopore的直线穿过，SMRT将DNA分子连成环后一直测序以处分确切率低的题目。详细办法特别出色，限于篇幅有限不再多说，有意思的同窗能够本身去搜索质料。除此除外尚有另辟蹊径的，比如运用MALDI-TOF，现实上是一个质谱……

（赶快、低成本然而运用范畴太窄）

以及一些脑洞敞开的办法，比如前次在MIT和大牛JoeJacobson谈天的时刻他顺手扔给我一个“反复单分子杂交核酸测序（Nucleotidesequencingviarepetitivesinglemoleculehybridization）”的专利，说这玩意能够让重测序低至1美元。。

实质上是颠末在一同CMOS板子上陈设统统大概的n-merDNA做adaptor，再把目标序列打成微小片断颠末杂交获得记号后再用数学办法运算而完结。

（X基因熟练室-12-26）