延伸阅读9-3DNA测序技术进展 DNA测序技术到目前一共经历了3代，详细描述见第二章延伸阅读（延伸阅读2-6）。 第一代测序技术是基于双脱氧链终止法原理的荧光测序技术，其代表产品是应用生物系统公 司(applied biosystems,ABI)3730系列自动测序仪：第二代测序技术以高通量并行测序为 主要特点，主要包括罗氏的焦磷酸测序仪Genome Sequencer,llumina公司的Genome Analyzer和应用生物系统公司(Applied Biosystems,AB)基于寡核苷酸连接测序的SOLiD 测序仪：第三代测序技术的主要特点是单分子测序，测序前不需要扩增。目前代表性的三代 测序技术有美国螺旋生物(Helicos)的SMS(short messaging services)技术和美国太平洋 生物(Pacific Bioscience)的单分子实时测序技术(single-molecule real-.time,SMRT)和英 国牛津纳米孔公司的纳米孔单分子测序技术。 二代测序技术通量高，大大降低了测序成本。但二代技术读长短，对于长度超过读长的 重复序列无能为力，因此主要用于基因组重测序、转录组测序及外显子组测序等领域。三代 测序技术在测序前不需要扩增，避免了扩增过程中带来的错误，并且读长长（如SMRT技 术最长可到100k碱基对，平均也有3k以上)。另外，三代测序技术可以直接识别甲基化 的碱基，因此在表观遗传学领域有广阔的应用前景。 目前，三代测序技术的单次错误率还比较高，但这种错误通过重复测序可以排除。目前 三代测序主要应用在以下领域： (1)基因组从头测序。如D.A.Rsko等在2011年首次利用单分子实时测序技术对引 起德国大规模爆发的腹泻和血溶性尿毒症综合征的发病菌株进行全基因组测序。 (2)基因组重测序。如M.Kamada等2014年利用PacBio RS测序仪对Bacillus subtilis Natto BEST195菌株进行重测序，得到了完整的基因组序列。 (3)甲基化研究。单分子测序技术能检测20种不同类型的DNA化学修饰，其中包括 细菌DNA的三大甲基化类型(6mA,4 mC and5mC)。L.A.Murray等(2012)采用PacBio RS测序平台对6株环境细菌进行重测序，不仅鉴定出新的6mA和4mC位点，还能检测一 些表观遗传学标志的甲基转移酶。 (4)转录组学研究。利用PacBio RS对转录组进行测序，能克服Illumina测序读长短 的缺陷，得到mRNA的完整序列。 随着单分子测序技术的不断发展和完善，未来的第三代测序将会实现更短的测序时间、 更低廉的成本、更强的灵活性、更高的通量、更长的读取长度、更高的测序质量等一系列目 标。新一代测序技术仍在不断开发中，技术的进步推动测序成本不断降低和测序时间不断缩延伸阅读 9-3 DNA 测序技术进展 DNA 测序技术到目前一共经历了 3 代，详细描述见第二章延伸阅读（延伸阅读 2-6）。 第一代测序技术是基于双脱氧链终止法原理的荧光测序技术，其代表产品是应用生物系统公 司（applied biosystems, ABI）3730 系列自动测序仪；第二代测序技术以高通量并行测序为 主要特点，主要包括罗氏的焦磷酸测序仪 Genome Sequencer，Illumina 公司的 Genome Analyzer 和应用生物系统公司（Applied Biosystems，AB）基于寡核苷酸连接测序的 SOLiD 测序仪；第三代测序技术的主要特点是单分子测序，测序前不需要扩增。目前代表性的三代 测序技术有美国螺旋生物（Helicos）的 SMS（short messaging services ）技术和美国太平洋 生物（Pacific Bioscience）的单分子实时测序技术（single-molecule real-time，SMRT）和英 国牛津纳米孔公司的纳米孔单分子测序技术。 二代测序技术通量高，大大降低了测序成本。但二代技术读长短，对于长度超过读长的 重复序列无能为力，因此主要用于基因组重测序、转录组测序及外显子组测序等领域。三代 测序技术在测序前不需要扩增，避免了扩增过程中带来的错误，并且读长长（如 SMRT 技 术最长可到 100 k 碱基对，平均也有 3 k 以上）。另外，三代测序技术可以直接识别甲基化 的碱基，因此在表观遗传学领域有广阔的应用前景。 目前，三代测序技术的单次错误率还比较高，但这种错误通过重复测序可以排除。目前 三代测序主要应用在以下领域： （1）基因组从头测序。如 D.A. Rasko 等在 2011 年首次利用单分子实时测序技术对引 起德国大规模爆发的腹泻和血溶性尿毒症综合征的发病菌株进行全基因组测序。 （2）基因组重测序。如 M. Kamada 等 2014 年利用 PacBio RS 测序仪对 Bacillus subtilis Natto BEST195 菌株进行重测序，得到了完整的基因组序列。 （3）甲基化研究。单分子测序技术能检测 20 种不同类型的 DNA 化学修饰，其中包括 细菌 DNA 的三大甲基化类型（6mA，4mC and 5mC）。I.A. Murray 等（2012）采用 PacBio RS 测序平台对 6 株环境细菌进行重测序，不仅鉴定出新的 6mA 和 4mC 位点，还能检测一 些表观遗传学标志的甲基转移酶。 （4）转录组学研究。利用 PacBio RS 对转录组进行测序，能克服 Illumina 测序读长短 的缺陷，得到 mRNA 的完整序列。 随着单分子测序技术的不断发展和完善，未来的第三代测序将会实现更短的测序时间、 更低廉的成本、更强的灵活性、更高的通量、更长的读取长度、更高的测序质量等一系列目 标。新一代测序技术仍在不断开发中，技术的进步推动测序成本不断降低和测序时间不断缩