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NGS在多组学研究中的作用

2016/03/03 来源:生物谷
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导读
人类进入21世纪以来, 生物学的发展已经全面进入到一个多组学时代。 包括基因组,转录组, 蛋白质组及代谢组学, 都是系统生物学的组成部分。 面对庞大的研究体量,基因测序技术是研究的基石。


人类进入21世纪以来,生物学的发展已经全面进入到一个多组学时代。 包括基因组、转录组、蛋白质组及代谢组学,都是系统生物学的组成部分。面对庞大的研究体量,基因测序技术是研究的基石。

NGS(Next Generation Sequencing)即下一代测序,又名高通量测序(High-Throughput Sequencing)是相对于传统的桑格测序(Sanger Sequencing)而言的,该技术的飞速发展大大推动了组学研究。从测序技术发展本身来讲, 无论从测序片断的读长,速度,质量还是测序的时间、费用来说都有突飞猛进的改善。上世纪90 年代开始的人类基因组计划测序采用的是基于Sanger法的第一代测序,美,英,法,德,日,中国科学家用了10 多年的时间才完成了一个人类基因组的测序,花费三十亿美元。2011 年Life Technologies发布的Ion Torrent 个人化操作基因组测序仪(PGMTM)基于高通量化学技术的第二代测序,使一个人的全基因组测序时间缩短至几天,费用降到了数千美元。2012 年,Life Technologies又推出了基于半导体芯片技术的Ion Proton, 实现了以1000 美元成本在一天之内完成整个人类基因组的测序得梦想。现在基因测序已发展到单分子测序和纳米测序。在此基础上, NGS被应用于多组学研究的各个领域。在基因组学方面,有用来检测体细胞突变的全基因组测序技术和全外显子测序技术(Whole-genome &Whole-exome sequencing); 在表观遗传学方面, 有用来检测碱基甲基化位点的重亚硫酸盐测序(Bisulfite sequencing), 有用来分析组蛋白修饰的染色质免疫沉淀-测序(ChIP-Seq),分析染色质构造的DNase-Seq, FAIRE-Seq以及由特定转录因子调控的染色质相互作用的ChIA-PET;在转录组学方面,有以对mRNA和lncRNA 测序为代表的RNA- sequencing技术;在蛋白质组学方面,有研究蛋白质与蛋白质/DNA/RNA/ 化合物相互作用的体外病毒高通量测序(IVV-HiTSeq)技术和蛋白质间相互作用的酵母双杂交测序(Y2H-Seq)。

毋庸置疑,基因测序技术的每一次重大突破都促进了多组学的研究。不仅极大提高了研究的通量与发现速度,也带动了整个组学向精准医学方向的发展,最终为人类造福。

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