高通量测序的测序平台
自从2005年454 Life Sciences公司(2007年该公司被Roche正式收购)推出了454 FLX焦磷酸测序平台(454 FLX pyrosequencing platform)以来,因为他们的拳头产品毛细管阵列电泳测序仪系列(series capillary array electrophoresis sequencing machines)遇到了两个强有力的竞争对手,曾推出过3730xl DNA测序仪(3730xl DNA Analyzer)的Applied BioSystem(ABI)这家一直占据着测序市场最大份额的公司的领先地位就开始动摇了,一个就是罗氏公司(Roche)的454 测序仪(Roch GS FLX sequencer),,另一个就是2006年美国Illumina公司推出的Solexa基因组分析平台(Genome Analyzer platform),为此,2007年ABI公司推出了自主研发的SOLiD 测序仪(ABI SOLiD sequencer)。这三个测序平台即为目前高通量测序平台的代表。(见表一) 公司名称 技术原理 技术开发者 商业模式 Apply Biosystems(ABI) 基于磁珠的大规模并行克隆连接DNA测序法 美国Agencourt私人基因组学公司(APG) 上市公司:销售设备和试剂获取利润 Illumina 合成测序法 英国Solexa公司首席科学家David Bentley 上市公司:销售设备和试剂获取利润 Roche 大规模并行焦磷酸合成测序法 美国454 Life Sciences公司的创始人Jonathan Rothberg 上市公司:销售设备和试剂获取利润,该产品已经于2013年停产。 Helicos 大规模并行单分子合成测序法 美国斯坦福大学生物工程学家Stephen Quake 上市公司:2007年5月首次公开募股(IPO)(P.S.由于该平台准确率太低等原因,该公司已于2012年宣告破产) Complete Genomics DNA纳米阵列与组合探针锚定连接测序法 美国Complete Genomics公司首席科学家radoje drmanac 私人公司:投资额为4650万美元,该公司于2013年被华大基因收购。 表一:主流测序平台一览
Roche 454焦磷酸测序
(pyrophosphate sequencing)
Illumina Solexa 合成测序
(sequence by synthesis)
Illumina Genome AnalyzerIIx测序原理
Illumina公司的新一代测序仪Hiseq 2000和Hiseq 2500具有高准确性,高通量,高灵敏度,和低运行成本等突出优势,可以同时完成传统基因组学研究(测序和注释)以及功能基因组学 (基因表达及调控,基因功能,蛋白/核酸相互作用)研究。Hiseq是一种基于单分子簇的边合成边测序技术,基于专有的可逆终止化学反应原理。测序时将基因组DNA的随机片段附着到光学透明的玻璃表面(即Flow cell),这些DNA片段经过延伸和桥式扩增后,在Flow cell上形成了数以亿计Cluster,每个Cluster是具有数千份相同模板的单分子簇。然后利用带荧光基团的四种特殊脱氧核糖核苷酸,通过可逆性终止的SBS(边合成边测序)技术对待测的模板DNA进行测序。
ABI SOLiD连接法测序
(sequence by ligation)