劉剛

 

    30多年前，Sanger首次建立了DNA雙脫氧測(cè)序技術(shù)，完成了第一個(gè)完整基因組圖譜的繪制。時(shí)至今日，由于DNA測(cè)序技術(shù)的改進(jìn)，測(cè)序的規(guī)模也從以往每天只能測(cè)定幾千個(gè)堿基序列發(fā)展到了如今的一次進(jìn)行成千上萬(wàn)個(gè)序列精確測(cè)定的水平，同時(shí)該技術(shù)的發(fā)展也使得對(duì)一個(gè)物種的基因組和轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行全面的分析成為可能，基因方面的研究逐步進(jìn)入了基因組和后基因組時(shí)代。這種以一次并行對(duì)幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)條DNA分子的序列測(cè)定和一般讀長(zhǎng)較短等為標(biāo)志的技術(shù)稱(chēng)為高通量測(cè)序技術(shù)（High-through?putSequencing，HTS），其中主要包括以

 

    Illumina/Solexa、Roche/454、ABI/SOL?ID為代表的第二代測(cè)序技術(shù)、單分子測(cè)序?yàn)榇淼牡谌鷾y(cè)序技術(shù)以及IonTorrent測(cè)序技術(shù)。HTS有諸多優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)的誕生使得更多的科學(xué)家意識(shí)到測(cè)序技術(shù)在生命科學(xué)中的應(yīng)用前景，并已將其廣泛應(yīng)用于動(dòng)植物基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)以及表觀組學(xué)等方面的研究。但是對(duì)于哺乳類(lèi)動(dòng)物，由于其基因組的復(fù)雜性，測(cè)序仍是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

 

    目前，基于DNA芯片的SNP檢測(cè)平臺(tái)以及功能成為高通量、大規(guī)模、全基因組SNP檢測(cè)分析的主流技術(shù)。其中典型的代表是Affymetrix公司的SNP檢測(cè)高密度DNA微陣列芯片和Illumina公司的SNP檢測(cè)芯片，如Beadlab平臺(tái)，是Illu?mina公司整合GoldenGate多通道位點(diǎn)特異性延伸擴(kuò)增檢測(cè)方案和BeadArray高密度微陣列技術(shù)。IIIuminaSNP分型技術(shù)是目前世界上在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用得較多的基因分型技術(shù)之一。以GoldenGate為例，一次可以同時(shí)檢測(cè)102個(gè)~106個(gè)SNP位點(diǎn)，平均每天可以完成上千個(gè)樣品的基因分型，其再現(xiàn)性大于99.9%，孟德?tīng)栠z傳錯(cuò)誤率小于0.1%。

 

    從第一代Sanger測(cè)序法的問(wèn)世到如今高通量測(cè)序法的廣泛應(yīng)用，陸續(xù)揭秘了海量的遺傳信息。并且測(cè)序趨勢(shì)一直向著快速、高通量、耗資少、準(zhǔn)確率高的方向發(fā)展。高通量測(cè)序技術(shù)所帶來(lái)的影響是很深遠(yuǎn)的，由于該技術(shù)的開(kāi)發(fā)，促進(jìn)了許多先前無(wú)法想象的科學(xué)成就的順利完成以及更多生物信息技術(shù)的進(jìn)步。目前，高通量測(cè)序技術(shù)在人類(lèi)和動(dòng)植物基因組學(xué)研究領(lǐng)域已經(jīng)成為最熱門(mén)的話題，與傳統(tǒng)Sanger測(cè)序方法相比，它的優(yōu)勢(shì)是非常顯著的。盡管該技術(shù)有諸多的優(yōu)勢(shì)，但是新的測(cè)序技術(shù)在繼續(xù)不斷地開(kāi)發(fā)的同時(shí)，同樣會(huì)面臨一些困難，如何解決這些困難將是未來(lái)科學(xué)家們要著重解決的問(wèn)題之一。相信不久的將來(lái)，測(cè)序技術(shù)上的革新會(huì)給我國(guó)畜禽遺傳資源保護(hù)領(lǐng)域帶來(lái)新的突破與發(fā)現(xiàn)。

 

    （本欄稿件由農(nóng)業(yè)部種畜品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心提供）