基因芯片市場將不可避免地被侵占

　　基因測序也稱DNA測序，是現(xiàn)代生物學(xué)研究中重要的手段之一。基因測序技術(shù)經(jīng)過了三個發(fā)展階段。第一代DNA測序技術(shù)是1975年由桑格Sanger和考爾森Coulson提出的鏈終止法。

　　第一代技術(shù)準(zhǔn)確率高，讀取長，是至今唯一可以進(jìn)行“從頭至尾”測序的方法，但存在成本高、速度慢等方面的不足，并不是最理想的測序方法。使用第一代Sanger測序技術(shù)完成的人類基因組計(jì)劃，花費(fèi)了30億美元巨資，用了十三年的時間。
　　

　　隨后的二、三代測序技術(shù)以高通量為共同特征，也被稱為“新一代測序技術(shù)NGS”。Roche公司的454測序平臺、Illumina公司的Solexa測序系統(tǒng)以及ABI公司的SOLID測序系統(tǒng)標(biāo)志著第二代測序技術(shù)誕生。盡管各系統(tǒng)在高通量水平、測序準(zhǔn)確度、存儲格式、技術(shù)方法上各有差異，但共同特征是大大降低了測序成本并極大地提高了測序速度，完成一個人的基因組測序只需一周左右時間。

　　
　　然而第二代測序技術(shù)在測序前要通過PCR段對待測片段進(jìn)行擴(kuò)增，增加了測序的錯誤率。而且二代測序產(chǎn)生的測序結(jié)果長度較短，需要對測序結(jié)果進(jìn)行人工拼接，因此比較適合于對已知序列的基因組進(jìn)行重新測序，而在對全新的基因組進(jìn)行測序時還需要結(jié)合第一代測序技術(shù)。
　　

　　近期出現(xiàn)的Helicos公司的Heliscope單分子測序儀、Pacific Biosciences公司的SMRT技術(shù)、Oxford Nanopore Technologies公司正在研究的納米孔單分子技術(shù)，被認(rèn)為是第三代測序技術(shù)。

　　
　　與前兩代技術(shù)相比，其最大的特點(diǎn)是單分子測序。第三代測序技術(shù)解決了錯誤率的問題，通過增加熒光的信號強(qiáng)度及提高儀器的靈敏度等方法，使測序不再需要PCR擴(kuò)增這個環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了單分子測序并繼承了高通量測序的優(yōu)點(diǎn)。

　　
　　新一代測序技術(shù)可以一次性檢測大量基因，并且速度更快，成本更低。根據(jù)NIH的統(tǒng)計(jì)，自2001年起尤其是2006年新一代測序技術(shù)推出以來，DNA測序成本以超“摩爾定律”的速度不斷降低，從每個基因組1億美元下降到2013年的5000美元。2014年Illumina宣布，其新產(chǎn)品HiSeqXTen可以實(shí)現(xiàn)單基因組測序成本降到1000美元以下。
　　

　　更為快速、低廉的新一代測序技術(shù)的出現(xiàn)，極大地拓寬了基因測序的應(yīng)用范圍，尤其促進(jìn)了分子診斷方法的革新。分子診斷作為體外診斷的手段之一，是將分子生物學(xué)原理和技術(shù)應(yīng)用于疾病實(shí)驗(yàn)診斷的新興檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)技術(shù)，其核心是基因診斷技術(shù)。常用的基因診斷技術(shù)包括聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)PCR、轉(zhuǎn)錄介導(dǎo)的擴(kuò)增TMA、熒光原位雜交FISH、基因測序以及基因芯片技術(shù)。

　　
　　目前使用比較廣泛的基因表達(dá)檢測手段依然是PCR和基因芯片技術(shù)。PCR一次只能檢測單個或少量基因，而基因芯片雖然可以檢測大量基因，但假陽性率高，準(zhǔn)確性不足。新一代測序具有高通量、準(zhǔn)度高的優(yōu)點(diǎn)，既可以一次性檢測大量基因，準(zhǔn)確率又高于基因芯片。長期來看，如果測序的成本可以下降到有足夠競爭力，基因芯片的市場將不可避免地被侵占。

來源：生物谷

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