高通量測(cè)序技術(shù)（High-throughput sequencing）又稱(chēng)“下一代”測(cè)序技術(shù)（Next-generation“ sequencing technology），以能一次并行對(duì)幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)條DNA 分子進(jìn)行序列測(cè)定和一般讀長(zhǎng)較短等為標(biāo)志。

高通量測(cè)序技術(shù)堪稱(chēng)測(cè)序技術(shù)發(fā)展歷程的一個(gè)里程碑，該技術(shù)可以對(duì)數(shù)百萬(wàn)個(gè)DNA 分子進(jìn)行同時(shí)測(cè)序。這使得對(duì)一個(gè)物種的轉(zhuǎn)錄組和基因組進(jìn)行細(xì)致全貌的分析成為可能，因此也稱(chēng)其為深度測(cè)序（deepsequencing ） 或下一代測(cè)序技術(shù)（next generationsequencing，NGS） 。

根據(jù)發(fā)展歷史、影響力、測(cè)序原理和技術(shù)不同等，主要有以下幾種：大規(guī)模平行簽名測(cè)序（Massively Parallel Signature Sequencing， MPSS） 、聚合酶克隆（Polony Sequencing）、454焦磷酸測(cè)序（454 pyrosequencing）、Illumina （Solexa） sequencing、ABI SOLiD sequencing、離子半導(dǎo)體測(cè)序（Ion semiconductor sequencing）、DNA 納米球測(cè)序（DNA nanoball sequencing）等。

說(shuō)到高通量測(cè)序，相信很多人都跟小編一樣都不是特別的了解。今天大家就跟著小編一起來(lái)認(rèn)識(shí)一下高通量測(cè)序技術(shù)原理以及它的應(yīng)用。高通量測(cè)序又被人們稱(chēng)作下一代的測(cè)序技術(shù)和深度測(cè)序，它能夠一次對(duì)幾十萬(wàn)甚至幾百萬(wàn)的DNA分子進(jìn)行序列測(cè)定和一般來(lái)說(shuō)的讀長(zhǎng)較短等這些標(biāo)志，這也使得它對(duì)一個(gè)物種的轉(zhuǎn)錄和基因的分析有了一個(gè)全新的面貌。

一、原理

目前，所說(shuō)的高通量測(cè)序技術(shù)主要是指454Lifescience公司、ABI公司和Illumian公司推出的第二代測(cè)序技術(shù)以及HelicosHeliscopeTM和PacificBiosciences推出的單分子測(cè)序技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)序的96道毛細(xì)管測(cè)序，高通量測(cè)序一次實(shí)驗(yàn)可以讀取40萬(wàn)到400萬(wàn)條序列。讀取長(zhǎng)度根據(jù)平臺(tái)不同從25bp到450bp，不同的測(cè)序平臺(tái)在一次實(shí)驗(yàn)中，可以讀取1G到14G不等的堿基數(shù)，這樣龐大的測(cè)序能力是傳統(tǒng)測(cè)序儀所不能比擬的。

二、技術(shù)應(yīng)用

測(cè)序技術(shù)推進(jìn)科學(xué)研究的發(fā)展。隨著第二代測(cè)序技術(shù)的迅猛發(fā)展，科學(xué)界也開(kāi)始越來(lái)越多地應(yīng)用第二代測(cè)序技術(shù)來(lái)解決生物學(xué)問(wèn)題。比如在基因組水平上對(duì)還沒(méi)有參考序列的物種進(jìn)行從頭測(cè)序，獲得該物種的參考序列，為后續(xù)研究和分子育種奠定基礎(chǔ);對(duì)有參考序列的物種，進(jìn)行全基因組重測(cè)序，在全基因組水平上掃描并檢測(cè)突變位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)個(gè)體差異的分子基礎(chǔ)。在轉(zhuǎn)錄組水平上進(jìn)行全轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，從而開(kāi)展可變剪接、編碼序列單核苷酸多態(tài)性等研究;或者進(jìn)行小分子RNA測(cè)序，通過(guò)分離特定大小的RNA分子進(jìn)行測(cè)序，從而發(fā)現(xiàn)新的microRNA分子。在轉(zhuǎn)錄組水平上，與染色質(zhì)免疫共沉淀和甲基化DNA免疫共沉淀技術(shù)相結(jié)合，從而檢測(cè)出與特定轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的DNA區(qū)域和基因組上的甲基化位點(diǎn)。

這邊需要特別指出的是第二代測(cè)序結(jié)合微陣列技術(shù)而衍生出來(lái)的應(yīng)用--目標(biāo)序列捕獲測(cè)序技術(shù)（TargetedResequencing）。這項(xiàng)技術(shù)首先利用微陣列技術(shù)合成大量寡核苷酸探針，這些寡核苷酸探針能夠與基因組上的特定區(qū)域互補(bǔ)結(jié)合，從而富集到特定區(qū)段，然后用第二代測(cè)序技術(shù)對(duì)這些區(qū)段進(jìn)行測(cè)序。目前提供序列捕獲的廠家有Agilent和Nimblegen，應(yīng)用最多的是人全外顯子組捕獲測(cè)序?？茖W(xué)家們目前認(rèn)為外顯子組測(cè)序比全基因組重測(cè)序更有優(yōu)勢(shì)，不僅僅是費(fèi)用較低，更是因?yàn)橥怙@子組測(cè)序的數(shù)據(jù)分析計(jì)算量較小，與生物學(xué)表型結(jié)合更為直接。

高通量測(cè)序技術(shù)的出現(xiàn)可以說(shuō)是基因研究領(lǐng)域中一個(gè)十分具有意義的事件，高通量測(cè)序相對(duì)于前幾代的測(cè)序相比來(lái)說(shuō)，有了相當(dāng)大的進(jìn)步，并且在價(jià)格上也得到了相當(dāng)大的改善。高通量測(cè)序技術(shù)以低廉的測(cè)序成本實(shí)施了對(duì)更多其他物種的基因密碼的獲取。相信在未來(lái)的發(fā)展中，高通量測(cè)序技術(shù)只會(huì)越來(lái)越的完善。小編今天的介紹就到這里了，希望可以為大家?guī)?lái)一定的幫助。