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系里很快要购进一台Ion Torrent公司今年推出的个人化操作基因组测序仪(Personal Genome machine,PGM),在这里给大家简单介绍一下。
测序技术近年来突飞猛进,从第一代的Sanger测序法,包括目前仍广泛应用的荧光自动测序仪,到近些年发展起来的高通量的第二代测序技术,包括454, S olexa和 SOLiD ,已日益成熟并商业化;再到最新的以单分子测序为特点的第三代测序技术,实在是让人惊叹这些研发人员的聪明才智和创造性。Ion Torrent推出的这项技术属于革新性的半导体测序技术,口号是“芯片就是测序仪”,是一种“通过合成的测序”(sequencing by synthesis)。
原理简单来说就是使用半导体传感器芯片,对DNA复制期间产生的氢离子进行实时的测定。芯片上密布了数百万个微孔,每个微孔都是单独的反应器,包括一个待测序的DNA模板片段。加入一种dNTP后,如果加入的这一种dNTP和模板中的引导核苷酸互补,就会形成互补链。在这一过程中释放出一个氢离子,引起PH值的改变,从而激发芯片感受器,表明发生了一个反应。因此能够将遗传信息(DNA)直接翻译成数码信息(DNA序列)。
这种技术的优点是1)不需要修饰核苷酸,也不需要激光器或光学检测设备;2)快速:在2小时内能够得到从10Mb到1Gb以上的序列;3)实惠。
这种技术的限制性是1)对于模板上有同一个核苷酸,如GGGGG的长重复序列时,较难准确计算;2)和其它的测序技术相比,读的序列长度比较短。目前是每个run可以读200bp。
但对于在分子病理上的应用,这点限制性影响不大。因为我们一般来说不会去做大规模的测序,而主要集中在肿瘤相关基因的测序,包括扩增子测序、转录组测序、甲基化分析;以及微生物测序等等。这些PGM都完全能够胜任,并且快速、高效、准确。
等仪器到了使用以后,可以给大家再介绍更多的实际应用。