高通量測序平臺

　　高通量測序技術(shù)一次對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定高通量(Next Generation Sequencing，NGS)由命下一代測序技術(shù)，足見其劃時代的改變，同時高通量測序使得對一個物種的轉(zhuǎn)錄組和基因組進行細致全貌的分析成為可能，所以又被稱為深度測序(Deep Sequencing)。

　　對于微生物群落多樣性分析，基于Roche 454 FLX +、Illumina MiSeq、Ion Torrent PGM等高通量測序平臺，對核糖體DNA高變區(qū)域，比如16S/18S/ITS等序列或功能基因，比如細菌和古菌的氨氧化酶基因、硫酸鹽還原菌的異化型亞硫酸鹽還原酶基因進行測序分析，揭示環(huán)境樣品中眾多不同類型微生物種類以及它們之間的相對豐度和進化關(guān)系。

Illumina MiSeq

Roche 454

Ion Torrent PGM
Illumina Miseq
測序原理：

　　MiSeq測序系統(tǒng)采用Illumina成熟的TruSeq邊合成邊測序技術(shù)，集擴增、測序和數(shù)據(jù)分析的測序儀，每次運行能產(chǎn)生超過7 Gb的數(shù)據(jù)，循環(huán)時間短、測序準確，通過專利的可逆終止試劑方法對數(shù)百萬片段進行平行測序。當dNTP加入時，對熒光標記的終止子成像、切割、到下一個堿基的摻入。由于每個測序循環(huán)中四種可逆終止子結(jié)合的dNTP都存在，所以自然競爭讓摻入偏差最小化。根據(jù)每個循環(huán)的熒光信號測定直接檢出堿基，與其他技術(shù)相比大大降低了原始錯誤率和可靠的堿基檢出。

MiSeq新型測序流程：
　　制備文庫的DNA起始量可低至50 ng
　　簇生成和測序都在MiSeq上完成
　　最后在內(nèi)置的儀器計算機上開展數(shù)據(jù)分析
平臺優(yōu)勢：
　　價格低
　　Miseq測序長度長約500bp
　　高通量測序產(chǎn)出高
　　全自動的工作流程
　　最精準的數(shù)據(jù)質(zhì)量
應用領(lǐng)域：
　　靶向重測序 (Targeted Resequencing)
　　PCR擴增：基于Nextera的快速文庫制備（1.5小時）和36 bp測序
　　高度多重的擴增子測序 (Amplicon Sequencing)
　　雜交捕獲 (Hybrid Capture)
　　16S宏基因組 (16S Metagenomics)
　　克隆檢驗 (Clone Checking)
　　小基因組測序 (Small Genome Sequencing)
　　de novo測序
　　重測序
　　質(zhì)粒測序
　　RNA測序 (RNA Sequencing)
　　小RNA測序
　　RNA-seq
　　文庫質(zhì)控
　　調(diào)控
　　ChIP-seq

Roche 454
工作原理：?
　　454高通量測序是一種依靠生物發(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作用下，將每一個dNTP的聚合與一次化學發(fā)光信號的釋放偶聯(lián)起來，通過檢測化學發(fā)光信號的有無和強度，達到實時檢測DNA序列的目的。
工作流程：?
　　1、文庫制備：根據(jù)樣品的種類和實驗目的，將基因組DNA/cDNA片段化處理至300-800bp間，經(jīng)末端修復與特異性接頭連接等修飾后變性處理回收單鏈的DNA；
　　2、Emulsion PCR：單鏈DNA文庫被固定在DNA捕獲磁珠上，每個磁珠結(jié)合了一個獨立的單鏈DNA片斷。磁珠結(jié)合的文庫被擴增試劑乳化，形成油包水的混合物，每個獨特的片斷在自己的微反應器里進行獨立的擴增，而不受其他的競爭性或者污染性序列的影響。整個片段文庫的擴增平行進行。擴增后產(chǎn)生了幾百萬個相同的拷貝。隨后，乳液混合物被打破，擴增后仍結(jié)合在磁珠上的片段既可被回收純化用于后續(xù)的測序?qū)嶒灒?br /> 　　3、測序反應：攜帶DNA片段的磁珠被放入PTP板中供測序反應使用。PTP孔的直徑（29um）確保每個孔只能容納一個珠子（20um）。然后將PTP板放置在GS FLX中，每個核苷酸依次流入開放的孔洞和DNA捕獲磁珠建。每一個與模板鏈互補的核苷酸的添加都會產(chǎn)生化學發(fā)光的信號，并被測序儀CCD照相機所捕獲；
　　4、數(shù)據(jù)分析：GS FLX系統(tǒng)在10小時的運行當中可獲得100余萬個讀長，讀取超過4-6億個堿基信息，通過GS FLX系統(tǒng)提供兩種不同的生物信息學工具對測序數(shù)據(jù)進行分析，并應用于不同領(lǐng)域。
技術(shù)特點：?

• 速度快
• 測序讀長最長,平均400-500個堿基；
• 準確度高
• 一致性好
• 可以進行Pair－End測序研究；

應用范圍：
　　1、全基因組測序
　　2、比較基因組研究
　　3、轉(zhuǎn)錄組和基因調(diào)節(jié)研究
　　4、擴增產(chǎn)物分析

Ion Torrent PGM
應用領(lǐng)域：微生物基因組測序和重測序，靶基因目標（擴增子）區(qū)域重測序
擴展性：半導體芯片技術(shù)
簡捷：自然的生物化學原理
快速：2個小時完成測序
　　Ion Torrent Personal Genome Machine(個人操作基因組測序儀以下簡稱：PGM?)，相較其他測序技術(shù)，更簡單、經(jīng)濟和擴展性更好的測序平臺。PGM?臺式系統(tǒng)配合革新性的半導體芯片技術(shù)，使整個平臺具有極高的擴展性和快速完成測序的性能。
Ion Torrent技術(shù)通過專有的大規(guī)模并行半導體感應器，對DNA 復制時產(chǎn)生的離子流，實現(xiàn)直接和實時的檢測。當試劑通過集成的流體通路進入 Ion Torrent 半導體芯片中，密布于芯片上的反應孔立即成為上百萬個微反應體系。這種獨特的流體體系，微體系機械設(shè)計和半導體的技術(shù)組合，使我們得以快速直接的將遺傳信息翻譯成數(shù)碼的 DNA 測序結(jié)果，得到大量高質(zhì)量的測序數(shù)據(jù)。
　　PGM?服務整合Ion Torrent 的半導體芯片、反應試劑盒、計算機服務器和數(shù)據(jù)分析套件為您提供最全面最優(yōu)質(zhì)的測序服務。
PGM?更高通量，更大價值，其測序通量完全超過其他測序通量高出至少一個數(shù)量級。