微生物學通報 JAN 20, 2008, 35(1)：149~151
Microbiology ©2008 by Institute of Microbiology, CAS
[email protected]
許冠東*（羅氏應(yīng)用科學部 羅氏診斷產(chǎn)品有限公司 上海 200031）
摘 要: 焦磷酸法最早是應(yīng)用在檢測DNA甲基化和SNP位點分析的一項技術(shù), 在2005年底, 此技術(shù)被用來進行基因組序列的測定, 已經(jīng)成為下一代高通量測序中最成熟的一種技術(shù),。本篇文章著重介紹了采用焦磷酸測序法的羅氏公司最新一代高通量基因組測序系統(tǒng)GS FLX的技術(shù)原理, 操作過程和廣泛的應(yīng)用范圍,。
關(guān)鍵詞: GS FLX, 焦磷酸測序, 高通量, 讀長, 應(yīng)用
GS FLX, the Leader in Next Generation Sequencer
XU Guan-Dong*
（Roche Applied Science, Roche Diagnostics (Shanghai) Limited, Shanghai 200031）
Abstract: Pyrosequencing technology is famous for its application in detection of SNP site and DNA me-thylation. At the end of 2005, pyrosequencing technology was used to sequence the whole genome and it has become the most developed next generation high-throughput sequencing technonlogy. In this article, we in-troduce the theory, operation process and wide application field of the second generation genome sequencer FLX system provided by Roche
Keywords: GS FLX, Pyrosequencing, High throughput, Read length, Application
2007年9月28日, 在《Science》國際頂級學 術(shù)期刊的網(wǎng)站上, 同時查詢到3篇突破性的基礎(chǔ)研究成果[1~3],。這3篇文章的研究對象和領(lǐng)域完全不同, 分別涉及了對人類基因組變異的研究, 蜜蜂社會性的進化討論以及滅絕的古生物線粒體全序列的測定,。然而它們的共同點是, 它們所使用的分析數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果都來自羅氏454 公司研發(fā)的高通量測序技術(shù)平臺Genome SequencerTM,。在1周的時間里就有3篇GS系統(tǒng)在不同研究領(lǐng)域的應(yīng)用文章發(fā)表在《Science》上,，累計已有近100篇Genome Se-quencerTM的應(yīng)用成果發(fā)表在世界知名期刊上,，說明454測序技術(shù)和GS系統(tǒng)在生命科學研究領(lǐng)域的廣泛適用性,。
Genome Sequencer FLX (GS FLX)系統(tǒng)是羅氏454 公司的第二代測序平臺, GS FLX的命名正是來源于其多領(lǐng)域的靈活(flexible)應(yīng)用,。GS FLX系統(tǒng)在技術(shù)原理和性能方面的表現(xiàn)優(yōu)越, 每個反應(yīng)可以得到超過40萬個序列讀長, 單個序列的讀長可達300bp, 一個測序反應(yīng)就可以產(chǎn)出超過1億個堿基信息。目前, Genome SequencerTM系統(tǒng)已經(jīng)被世界上幾乎所有從事基因組測序和相關(guān)結(jié)構(gòu)功能研究的頂級實驗室配備使用, 相信隨著該系統(tǒng)性能和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷提升和擴展, 必將帶來整個測序領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展, 對大規(guī)?；蛐蛄醒芯康南嚓P(guān)應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的推動作用, 例如基因組學,、比較基因組學、轉(zhuǎn)錄組分析和基因調(diào)控等,。
1 GS FLX系統(tǒng)超高通量測序技術(shù)原理
與GS 20一樣, GS FLX系統(tǒng)的測序原理也是基于焦磷酸測序法, 一種依靠生物發(fā)光進行DNA序列分析的新技術(shù); 在DNA聚合酶, ATP硫酸化酶, 熒光素酶和雙磷酸酶的協(xié)同作用下, 將引物上每一個dNTP的聚合與一次熒光信號釋放偶聯(lián)起來 (圖 1),。通過檢測熒光信號釋放的有無和強度, 就可以達到實時測定DNA序列的目的。此技術(shù)不需要熒光標記的引物或核酸探針, 也不需要進行電泳; 具有分析結(jié)果快速,、準確,、高靈敏度和高自動化的特點。
圖1 GS FLX高通量測序方法原理示意圖
Fig.1 Sequencing principle of GS FLX system
