最初的累积:第一代基因测序
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基因测序技术最早可追溯到20世纪50年代,1954年Whitfeld用化学降解法进行多聚核糖核苷酸测序,1977年Sanger发明了双脱氧核苷酸末端终止法,Gilbert和Gilbert发明了化学降解法,这些技术的发现标志着第一代测序技术的诞生。虽然化学降解法和双脱氧链末端终止法的原理不同,但都是根据特异的核苷酸序列从某一固定点开始,随机在某一特定的碱基处终止,产生A、T、C和G4组不同长度的一系列核苷酸,然后在变性的聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳检测,从而获得DNA序列。到目前为止,第一代测序技术已被广泛应用于生命科学研究工作,上世纪90年代在全球开展的人类基因组计划就是采用第一代测序技术,完成总长为30亿个碱基对的人类基因组测序工作,发现了大量与人类疾病相关的候选基因和药物作用靶点,极大地推动生命科学研究进展。
第一代测序技术具有准确性高等优点,但由于测序通量低,仅适用于小样本遗传疾病基因的鉴定,难以完成没有明确候选基因或候选基因数量较多的大样本病例筛查。在时间与金钱成本消耗方面,第一代测序技术利用电泳将序列片段分离并观察结果,使得检测时间长,测序成本高。据估算,用该法完成人类全基因组的测序,至少需用时3年,花费30亿美元。因此,在其他相关科学技术的支持和推动下,高通量、低成本、自动化程度高的第二代测序技术走向历史舞台。
第一代测序技术具有准确性高等优点,但由于测序通量低,仅适用于小样本遗传疾病基因的鉴定,难以完成没有明确候选基因或候选基因数量较多的大样本病例筛查。在时间与金钱成本消耗方面,第一代测序技术利用电泳将序列片段分离并观察结果,使得检测时间长,测序成本高。据估算,用该法完成人类全基因组的测序,至少需用时3年,花费30亿美元。因此,在其他相关科学技术的支持和推动下,高通量、低成本、自动化程度高的第二代测序技术走向历史舞台。
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