基因测序技术百花齐放,引领生物学新时代

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基因测序技术百花齐放,引领生物学新时代

自20世纪70年代第一台DNA测序仪诞生以来,基因测序技术已经取得了长足的进步,从费时费力的第一代测序技术到如今以高通量、低成本著称的第三代测序技术,基因测序技术正以前所未有的速度革新着生物医学领域。在众多的测序技术中,生工测序、双向测序和测通测序是三种最常用的测序方法,各有其独特的特点和应用领域。

生工测序:历史悠久的测序技术

生工测序,全称人工合成测序,是一种历史悠久的测序方法,最初由诺贝尔奖获得者弗雷德里克·桑格爵士在1977年提出。生工测序的基本原理是利用DNA聚合酶的模板依赖性合成DNA的特性,通过人工合成一系列与待测DNA序列互补的DNA片段,再通过测定这些DNA片段的序列来推导出待测DNA序列。生工测序的优点是准确性高、可信度强,但缺点是测序速度慢、成本高,一般仅用于小片段DNA序列的测定。

双向测序:提高准确性的测序方法

双向测序,又称双向终止测序,是一种由美国生物化学家艾伦·马克西姆和沃尔特·吉尔伯特在1977年发明的测序方法。双向测序的基本原理是利用DNA聚合酶的模板依赖性合成DNA的特性,通过使用一系列特异性的终止子来终止DNA聚合酶的合成反应,从而产生一系列不同长度的DNA片段。这些DNA片段的序列可以被测定,并通过计算机分析来推导出待测DNA序列。双向测序的优点是准确性高、可信度强,并且测序速度比生工测序快,但缺点是成本仍然较高。

测通测序:高通量、低成本的测序技术

测通测序,又称下一代测序(NGS),是近年来发展起来的一种高通量、低成本的测序技术。测通测序的基本原理是利用簇生成技术将待测DNA片段固定在固相载体上,然后通过循环测序反应来测定每个DNA片段的序列。测通测序的优点是测序速度快、成本低,并且可以同时测定多个DNA片段的序列,缺点是准确性略低于生工测序和双向测序。

总之,生工测序、双向测序和测通测序是三种最常用的测序方法,各有其独特的特点和应用领域。随着测序技术的不断发展,基因测序正在成为生物医学研究和临床诊断中不可或缺的重要工具。

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