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    次世代定序Next Generation Sequencing (NGS)主要以massively parallel sequencing的概念建構的高通量技術,達到同時高速大量的核酸定序。與傳統統Sanger定序相比,NGS幾乎快了約6萬倍的速度,因此若以NGS執行人類基因體計畫,將可把時間從10年縮短至1天[1]

目前NGS可應用於[2]

DNA level:
• Whole genome Sequencing
• Genome de novo
• Exome & Target region
• ChIP sequencing

 RNA level:
• Transcriptome
• miRNA expression

 Special Project:
• Epigenetics (methylation)
• Metagenomics (菌相分析)

    目前市面上主要有三種平台:Illumina的Solexa、ABI的SOLiD與Roche的454,然而這三種定序儀的原理都不盡相同,但都是以鏈終止定序法(chain termintin)來進行DNA定序,不需要經過細菌質體複製而減少錯誤的發生[3]

以Illumina系統為例,其原理主要包含[4]

1. 利用超聲波將DNA打斷成200-500 bp的片段大小,然後於片段兩端接上接頭(adapter)

2. 將已接接頭的DNA片段放入到表面帶有互補接頭序列flowcell,接頭互相配對後讓DNA片段吸附於flowcell上

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3. 透過橋式聚合酶連鎖反應進行DNA複製,放大訊號

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4. 定序方法採用邊合成邊定序(如同Sanger定序法),加入不同已標定特定可移除螢光分子之鹼基(dNTP)及合成反應試劑,反覆讓螢光移除及偵測,達到高速且大量的DNA定序。

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    因此,NGS能做到Sanger定序無法完成的分析,如:轉錄體定序 (Transcriptome sequencing)、新基因定序 (De-Novo sequencing)以及全基因體定序 (Whole genome sequencing)等。在未來,透過NGS的技術,發展出更多的臨床應用,造福更多的社會大眾。

 

Edited by A-Kai

參考資料:

1. https://www.welgene.com.tw/service/ngs/NGS_overview

2. http://www.cbt.ntu.edu.tw/service/super_pages.php?ID=service3

3. http://ppt.cc/6fGCR

4. http://www.cnblogs.com/huangshujia/p/3233693.html

5. Mardis ER. Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2008;9:387-402.

 

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