和轉基因技術相比，另外一種分子生物學技術進展神速而且仍在蓬勃發展中，它對我們生活的影響比轉基因可大太多了。但同樣是因為爭議小而默默無聞，那就是測序技術。
    測序技術，作為現代生命科學研究中極為關鍵的一項技術，從誕生之初便不斷推動著生物學領域的變革與發展。它的核心使命是測定dna或rna分子中堿基a、t、c、g 或 a、u、c、g）的排列順序，就如同解開生命遺傳密碼的鑰匙，幫助我們深入洞察生命的奧秘。
    第一代測序技術：奠基之作
    第一代測序技術中最具代表性的當屬桑格測序法sanger seencing） ，由英國生化學家桑格frederick sanger）和考爾森aan r. uson）於1977年首次提出。其原理是利用雙脫氧核苷三磷酸ddntp）缺少3’  oh，無法和脫氧核苷酸形成磷酸二酯鍵，導致dna聚合反應終止的特性。在4個同時進行的反應係統中加入待測序的dna模板、dna合成酶、dntp、引物、緩衝液等，同時按一定比例加入四種少量帶有放射性p32）的ddntp。引物與模板鏈結合後，dna聚合酶將dntp按堿基互補配對的原理添加到引物後麵進行延伸，一旦ddntp添加到正在合成的dna鏈上，反應就會停止 。反應結束後，將這些以特定堿基結尾的片段分4個泳道進行聚丙烯酰胺凝膠電泳，經過放射自顯影片段末端的堿基，反向依次閱讀dna的堿基排列順序。桑格測序法操作相對簡單，測序讀數長，結果準確性高，在20世紀90年代初到2010年左右被廣泛應用，是基因組測序結果的金標準。不過，它也存在諸多局限，如低通量，一次隻能測一個片段，樣本起始量要求高，價格相對昂貴，需要大量人力投入，且靈敏度較低。
    第二代測序技術：高通量的飛躍
    為了實現大規模測序，滿足日益增長的研究需求，第二代測序技術應運而生，也被稱為新一代測序技術nextgeneration seencing，ngs）。其顯著特征是高通量、低成本，能夠從多個樣本中提取大規模並行的高通量數據。這一代測序技術包括454測序技術、soexa測序技術、soid測序技術等。以iuina測序技術為例，先將dna進行片段化處理，通過物理超聲處理）或酶內切酶）的方法把dna打碎。在片段的3’端通過a  taiing反應添加一個腺嘌呤堿基形成突出端，使含有單個胸腺嘧啶突出堿基的接頭能與dna片段配對 。接頭與固定在納米孔表麵的引物互補，引物起到固定dna片段兩端的作用，形成“橋”。接著通過聚合酶進行橋擴增產生雙鏈橋，將雙鏈分離後得到單鏈片段簇。加入帶有熒光標記的dntp，聚合酶將其添加到單鏈上使其延伸，熒光基團會阻止其他dntp結合。每次dntp結合到鏈上時，計算機記錄下熒光基團的顏色，然後去除熒光基團繼續合成，重複該過程直至獲得dna片段的序列。ngs技術一次運行能夠對數以十萬計甚至數十億計的dna片段進行測序，極大地提高了測序效率。目前，它已廣泛應用於從頭測序de  novo seencing）、重測序、snp研究、轉錄組及表達譜分析、轉錄調控研究chip  seq）等多個領域 ，在腫瘤相關、生殖遺傳、感染相關的研究以及臨床診斷中發揮著重要作用。
    第三代測序技術：單分子測序的突破
    2011年和2014年，pacbio和ont公司分別發布了新型的單分子測序技術平台，標誌著第三代測序技術的誕生。與前兩代測序技術相比，其最大的創新點在於實現了單分子測序，測序過程無需進行pcr擴增，理論上可以測定無限長度的核酸序列，有效解決了二代測序讀長短的技術難題，可以達到連續數十萬base測序。不僅如此，它還適用範圍廣，不僅可以對dna、rna進行測序，還能觀察蛋白質及遺傳物質的表觀遺傳甲基化）情況。然而，第三代測序技術目前也麵臨著一些挑戰，例如準確性還有待進一步提高，成本相對昂貴，這在一定程度上限製了其在實際臨床工作中的廣泛應用 ，但在實驗研究領域已取得了突破性的進展。
    隨著測序技術的飛速發展，如今已有數千種生物的基因組完成了全基因組測序 ，並且這個數字還在持續快速增長。中國也建立了自己的序列數據庫——國家基因組科學數據中心，該中心依托中國科學院北京基因組研究所，聯合中國科學院上海生命科學研究院和中國科學院生物物理研究所共同建設。它麵向我國人口健康和社會可持續發展的重大戰略需求，建立了生命與健康大數據匯交存儲、安全管理、開放共享與整合挖掘研究體係 ，為國內外科研人員提供免費的數據存儲服務，已經收集並存儲了大量的組學數據 ，涵蓋了基因組變異與表型關聯、微生物分類與基因組資源、表觀組關聯分析、特色物種多維組學信息資源等多個方麵的數據庫 ，極大的推動了我國乃至全球生命科學研究的發展。
    寫於2022年。）
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