测序技术的发展历程及最新技术的应用技术发展历程最新

1、测序技术的发展历程及最新技术的应用技术发展历程最新【RT)技术测序平台、基于荧光共振能量传递(FRET)技术测序平台与纳米 孔单分子技术测序平台。随着测序技术的不断发展，其应用领域也在逐渐扩展，该技术对遗传性疾 病的研究与诊断显得尤为重要，在人类已知的疾病中，有4000多种疾病与基 因异常有关，利用全基因组测序技术在全基因组水平上检测与人类疾病相 关的单核苷酸变异(SNVs)、插入缺失(InDels)、拷贝数变异(CNV)、结构变 异(SV)、RNA表达差异、甲基化异常等突变信息，进而找到致病突变并研发 出有效的治疗药物,为临床诊断及人类健康提供帮助。摘要:通过DNA测序不仅可以更好地认识生命

2、的本质，了解生物的差异性、 进化及发展史，而且为重组DNA的研究提供了方向，在疾病诊断及基因分型 方面具有非常重要的实用价值。首先从发现DNA是遗传物质开始，简要回顾 了第一、二和三代测序技术的整个发展历程,以及各自的优缺点和主要测序 技术或平台;其次,重点介绍了由PacBio公司开发的第三代测序典型技术单 分子实时测序技术(SMRT)和ONT纳米孔测序技术的原理、方法和技术流程, 并总结了第三代测序技术的应用领域,包括基因组重测序、donov。测序、转 录组研究、甲基化检测、与疾病相关的结构变异检测以及流行病学中病毒 准种分析等应用；再次，比较了三代测序技术在转录组测序和表观遗传学研 究中的

3、技术优势,第三代测序技术在基因组重复区域或结构变异等研究领 域具有非常明显的优势，对多种疾病的研究意义重大，已成为未来重要的精 准诊断工具，此外，凭借对重要经济物种遗传信息的解析，育种工作者通过 建立基因与性状的关联,对持有优良性状基因的个体进行人工选育,大大缩 短了育种年限;最后，对第三代测序技术在医疗、农业、环境等领域的应用 前景进行了展望。fordNanoporeTechnologies(ONT),introducetheprinciples,methodsandt echnicalprocesses,andsummarizetheapplicationareasofthethirdge

4、ner ationsequencingtechnology,includingthegenomicresequencing,donovo sequencing,transcriptomestudies,methylationtesting,disease-relat edstructuralvariationtestingandtheapplicationofviralquasispecies analysisinepidemiology.Thirdly,theadvantagesofthreegenerationsof sequencingtechniquesintranscriptomes

5、equencingandepigeneticsareco mpared,thethirdgenerationsequencingtechnologyhasobviousadvantage sinresearchfields,suchasgenomicrepeatregionsorstructuralvariatio ns,andverymeaningfulforthestudyofvariousdiseases,itisconsideredt obeanimportantandaccuratediagnostictoolinthefuture.Inaddition,br eederscanar

6、tificiallyselectindividualsbyestablishingassociations betationofimportanteconomicspecies,edicine,agricultureandenviron ment.Keyoleculesequencing;longreads;structuralvariations;自1953年A分子双螺旋结构以来，对遗传信息的解码一直是生命科学工 作者的追求，很多研究者开始了对DNA测序技术的探索。1975年,Sanger发 明链终止法，正式开启了一代测序的时代。1990年，人类基因组计划正式启 动;年，人类基因组草图绘制完

7、成，生命科学步入基因组学时代。DNA测 序技术的发展为人类探索自身和其他生命的奥秘提供了可能，同时，基因组 学时代的来临对DNA测序技术也提出了更高的要求，推动了 DNA测序技术的 不断进步。目前科学研究已进入了高通量测序时代从单一、局部的基因或 基因片段的研究转变成了对整个基因组的研究，在基因组从头测序和转录 组测序中应用较广。近几年来以单分子实时测序为代表的第三代测序技术 开始进入人们的视野，该测序技术跨越了一、二代较短读长而直接对DNA单 个分子进行测序的新一代测序平台应用日益广泛。作者简要回顾了第一、 二和三代测序技术的整个发展历程、各自的优缺点及主要测序技术或平台, 重点介绍了由PacBio公司开发的第三代测序典型技术原理、方法和技术流 程,并总结了第三代测序技术的应用领域，对第三代测序技术在医疗、农业、 环境等领域的应用前景进行了展望。1、测序技术的发展历程1.1、一代测序DNA序列分析在现代生物学和生命科学中扮演着重要的角色。人类基因组 计划极大地加速了 DNA片段分析技术的发展。自动化、高速、高通量成为 新一代DNA片段分析仪的基本要求DNA测序技术是现代分子生物学研究中 最常用的技术，从1977年第一代测序技术的出现，经过30多年的发展,DNA 测序技术取得重