近年來,，隨著科技的發(fā)展以及研究的深入，科學家在其研究中不斷開始使用高通量測序技術以及全基因組深度測序技術,，這些測序技術的應用更加加速了研究者的課題研究的深度以及實驗結果的可靠性,。
高通量測序技術（High-throughput sequencing）又稱為下一代測序技術，其以能一次并行對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定等為標志,，該技術可以分為很多種,，比如大規(guī)模平行簽名測序、DNA 納米球測序等,。
高通量測序技術是對傳統(tǒng)測序一次革命性的改變,，可以輕松實現一次對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定，其也被稱為深度測序(deepsequencing)技術,。
全基因組測序技術即是對未知基因組序列的物種進行個體的基因組測序技術,，在1986年研究者Renato Dulbecco提出人類基因組定序，全基因組測技術包括提取基因組DNA,、隨機打斷,、基因簇制備、對插入片段進行測序等過程,。
全基因組測序覆蓋面廣,，能檢測個體基因組中的全部遺傳信息,；準確性高，其準確率可高達99.99%,。
在此,，小編匯總了近一年來關于高通量測序技術和全基因組測序技術應用的一些亮點研究。
高通量測序篇
【1】Nature：高通量測序技術揭秘人類自體免疫病的發(fā)病根源
來自英國倫敦大學瑪麗皇后學院及倫敦大學的研究者通過對迄今為止的人類疾病進行的大批測序,，來調查六種自身免疫疾病的遺傳學基礎,，相關研究刊登于近日的國際雜志Nature上。
這些疾病包括自身免疫性甲狀腺病,、脂瀉病,、克羅恩氏病、銀屑病,、多發(fā)性硬化癥及I型糖尿病,，其致病原因尚不清楚，在每一種疾病中,，其部分遺傳性可以通過已經鑒別出的基因突變所解釋,，目前新型的技術可以鑒別出這些疾病發(fā)生的某些弱效應的基因突變。
這項研究中,，研究者使用高通量的測序技術來尋找新的基因突變,，包括罕見的以及潛在的高風險突變基因，研究者在將近42,，000名個體中鑒別出了25個此前鑒別出的風險基因,。研究者表示，這些疾病的遺傳風險很有可能包括成百上千的弱效應突變,，而這些突變在人群中卻是非常常見的,。
【2】PLoS one：分析高通量短序列數據程序包
中科院西雙版納熱帶植物園研究員Chuck Cannon與北京基因組所和美國得州理工大學的科研人員合作，研發(fā)出可直接分析高通量短序列數據的程序包,，簡化了高通量數據的比較基因組和轉錄組研究,。相關研究成果日前發(fā)表于《科學公共圖書館—綜合》。
據Cannon介紹,，高通量測序又稱“下一代”測序,，可一次并行對幾十萬到幾百萬條DNA分子測序。因此,，這種測序方法能對物種的轉錄組和基因組進行比以往更為全貌的分析,。
但是，由于“下一代”測序技術原始數據的讀長只有數十或一兩百個堿基,，按照傳統(tǒng)的分析流程,，必須要采取生物信息學工具將這些短的堿基數據組裝成較長的序列組或基因組框架，才能進一步取得具有生物學意義的結果,。這制約了此類數據在沒有參照基因組的非模式生物基因組研究中的發(fā)展,。
“我們研發(fā)的直接分析高通量短序列數據的程序包,，可直接通過檢測數據中kmer片段是否存在和出現頻次，來探討一定數量目標基因組中的序列差異,，所以該程序包可突破此類數據經常面臨的生物信息學的分析瓶頸。”Cannon告訴記者,。
【3】Genome Res.：基于染色質免疫沉淀和高通量測序的鑒定DNA易損位點的手段
北京生命科學研究所杜立林實驗室在《Genome Research》雜志在線發(fā)表題為“Mapping genomic hotspots of DNA damage by a single-strand-DNA-compatible and strand-specific ChIP-seq method”的文章,。
在細胞的正常生理過程中，特別是DNA復制的過程中,，DNA有可能發(fā)生損傷,，從而對基因組的穩(wěn)定性造成威脅?；蚪M結構與功能的不均一性使得在不同位置發(fā)生DNA損傷的幾率也不相同,。基因組上某些位點顯示更高程度的不穩(wěn)定性和易受損性,，比如人類染色體上的脆性位點,。參與維持基因組穩(wěn)定性的很多基因的一個功能是保護基因組上的某些特殊位點。當這些基因的功能喪失時,，被它們保護的位點就可能變成DNA易損位點,。因此，系統(tǒng)地分析不同基因突變體中DNA易損位點的分布規(guī)律和在這些位點發(fā)生的損傷的特征,，可以幫助我們更深入地了解維持基因組穩(wěn)定性的機理,。
利用DNA修復蛋白在DNA損傷位點聚集的特性，杜立林實驗室建立了一個基于染色質免疫沉淀和高通量測序的鑒定DNA易損位點的手段,，稱為SPI-Seq,。這個方法的主要特點是能報告結合單鏈DNA的修復蛋白（如Rad52）在基因組上的分布，并能揭示其結合的單鏈DNA的鏈特異性,。
【4】PLoS Bio：高通量DNA測序法可繪制全腦神經連線圖
美國神經科學家團隊提出了一種全新的革命性方法,，以獲得小鼠的全腦神經元連接圖。相關研究成果刊載于10月23日《公共科學圖書館·生物學》雜志上,。
該研究小組由冷泉港實驗室安東尼·扎多教授領導,，旨在提供一個完整的神經元連接圖。目前獲取此種高精度信息的唯一方法,，是利用電子顯微鏡檢查單個細胞間的突觸,。但這是一種速度慢、價格貴和勞動密集型的方法,。扎多提出的方法是,，利用高通DNA(脫氧核糖核酸)測序，以單個神經元的解析度來探求神經回路的連接,。
之前,，美國科研團隊在哺乳動物的大腦映射連接上已取得一些進展,。他們利用注射示蹤染料或病毒的方法，以“中等”分辨率追蹤腦區(qū)的神經纖維來描繪神經元連接圖,。其他研究小組則是基于用電子顯微鏡按比例放大的方法,。
扎多表示，他們將以目前現有的高通量基因組測序儀可讀的數據格式,，來呈現神經元的連接,。為此，他們開發(fā)了一種被稱為“單個神經元連接條形碼”(BOINC)的新工藝,。
