能说说测序仪的测序技术和原理是什么吗?

如题所述

测序技术的演变历程与核心原理</


自1977年Sanger测序技术的诞生以来,测序领域的革新已走过四十余载。这场科技盛宴的核心是测序原理的不断迭代,从精度与成本的权衡,到速度与深度的飞跃。最初的Sanger法以其惊人的精度(1977年,它揭示了首个基因组的秘密,尽管成本高昂</),奠定了基础。然而,第二代测序技术如454、HiSeq(以Illumina HiSeq为例,凭借全球市场份额的领先,其边合成边测序的策略,如文库构建和测序流动槽的应用,实现了成本大幅下降和速度提升)的出现,无疑是一次里程碑式的飞跃。


第二代测序的核心测序反应在flowcell中进行,DNA通过8个lane的接头随机附着,经过桥式PCR的扩增。NGS技术的亮点在于边合成边测序</,每次只加入一个dNTP,确保了准确的测序。Illumina测序技术如NovaSeq系列,以其高精度和快速性能而闻名。而第三代测序,如PacBio和Oxford Nanopore,以单分子测序为主,PacBio的SMRT技术平均读长可达10Kb-15Kb,通过荧光标记鉴别碱基类型,ZMW技术则用于区分信号和背景噪声。然而,这些技术并非完美:PacBio SMRT虽然能检测表观遗传修饰如甲基化,但速度较快,错误率相对较高(约10%-15%);而MinION(Oxford Nanopore)的纳米孔测序则以实时读取和无PCR偏见为特点,尽管成本高昂,但其读长可达900kb,错误率约为5%-15%。


尽管第三代测序技术旨在弥补第二代的不足,如追求更长的读长和更低的错误率,但技术成熟度和成本仍是评价它们的关键因素。在衡量这些技术时,我们通常会关注成本效益、读长准确性、通量等关键指标。

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