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2016．08
三代定序平台介紹
我們來看一看三代定序目前的發展，其實了解定序發展動向，會讓我們對後續定序研究能有更好掌握性，比如成本、通量及技術優劣勢等，使未來研究有更好的選擇。
以PacBio公司的SMRT和Oxford Nanopore Technologies奈米孔單分子定序技術，還有 Direct Genomics的Helicos 技術，被稱之為第三代定序技術。三代定序最大的特點是能夠一次對一條DNA分子進行單分子定序，無需擴增。
Pacific Bioscience定序儀
從2011年Pacific Bioscience推出三代定序儀後，在通量和錯誤率上經過不斷改進後商業化的定序儀有RS II和sequel，sequel是RS II的升級版，具有體積小，成本低，通量高等特點，主要應用於微生物全基因組、輔助二代拼接和全長轉錄組等，定序儀以SMRT晶片為定序載體，基於邊合成邊定序的原理，DNA聚合酶和模板結合，4色熒光標記4種鹼基會發出不同光，根據光的波長與峰值可判斷進入的鹼基類型。
技術規格如下：
Oxford Nanopore定序儀
最近飛到外太空的定序儀大家知道是哪個平台嗎？沒錯，就是Oxford Nanopore的MinION定序儀，它以體積小，像隨身碟般大小、攜帶方便著稱，目前主要有MinION、GridION和PromethION這三款定序儀，主要應用於臨床上的細菌鑑定、傳染病診斷和耐藥性檢測等領域，與以往的定序技術皆不同，它是基於電信號而不是光信號的定序技術，當DNA鹼基通過奈米孔時，它們使電荷發生變化，從而短暫地影響流過納米孔的電流強度（每種鹼基所影響的電流變化幅度是不同的），從而鑑定鹼基種類。
技術規格如下：
Direct Genomics定序儀
2015年10月27日，瀚海基因（Direct Genomics）公佈了基於Helicos技術研發的專門用於臨床的第三代單分子定序儀GenoCare樣機，是世界上首個完全為臨床設計的單分子定序儀，可以直接從患者的血液或組織樣本中測出DNA和RNA序列，單分子定序、成本低、準確率高、週期短，和上兩個三代定序儀不同的是讀長短，完全滿足臨床應用。
三代定序優勢
1、定序速度快，一秒可以測10個鹼基，定序速度是化學法定序的2萬倍。
2、讀長較長（除了Direct Genomics），節省拼接成本，這為基因組的重複序列的拼接提供了非常好的條件。
3、直接對原始DNA樣本進行定序，避免了PCR 擴增出現的錯誤率及偏好性。
4、直接測RNA的序列，大大降低體外逆轉錄產生的系統誤差，節約成本。
5、直接測甲基化的DNA序列，正常的C或者甲基化的C為模板，DNA聚合酶停頓的時間不同，根據這個不同的時間，可以判斷模板的C是否甲基化，拓展了定序技術的應用領域。
三代定序劣勢
1、相比於二代（錯誤率低於1%），三代定序技術目前的錯誤率還是較高，在15%-40%，但是三代的錯誤是完全隨機發生的，可以通過增加覆蓋度來避免。
1、相比於二代（錯誤率低於1%），三代定序技術目前的錯誤率還是較高，在15%-40%，但是三代的錯誤是完全隨機發生的，可以通過增加覆蓋度來避免。
2、成本較高，二代定序成本是每100萬個鹼基0.05-0.15美元，三代定序成本是每100萬個鹼基0.33-1.00美元。
3、通量小，illumina Hiseq系列儀器最大通量為1.8T，現在應用的三代定序儀通量在200G。
目前，三代定序儀器逐步實現了穩定性、小型化，價格也在不斷下降，分析軟體也不斷改進與增多，相信隨著準確度提升、通量不斷加大，技術會越來越成熟，應用領域也將不斷擴大，三代定序技術是未來的發展趨勢，實現大規模商業化將是大勢所趨。
圖爾思生物科技 / 諾禾致源文案
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