主要应用： .小基因组测序 （如：微生物和病毒的从头测序和重测序；线粒体测序等） .扩增子重测序（如：16S 宏基因组测序） .靶向重测序 .基因组 /全外显子验证
技术特点： .简单：基于半导体技术测序原理，不用荧光、化学发 2～3.5 小时； .灵活性：可满足不同通量的测序需求： 314 TMChip（＞10Mb/run），316 TMChip（＞100Mb/run），318 TMChip（＞ 1000Mb/run，今年年底或明年年初推出）； .准确性：99.97%
转录组和基因调节 研究 基于短 Tags，ESTs, ChIP，或者 GIS-PET 序列的高通量转录组分析，或者 miRNA 序列的基因组范围识 别，小分子和非编码 RNA 的测序。
研究 DNA 的甲基化模式来进行基因调节的研究。
扩增产物分析 PCR 产物的超精细测序（应用于医学研究的重测序） －在混合的肿瘤样本中识别体细胞突变 －在群体水平上发现高可信度的 SNP 位点
（SOLiDTM Barcoding）也可将不同样品混合在一个分区测序，每个测序反应最多可完成 1536 个测序。Ion Torrent
.Ion Torrent 是基于半导体芯片的新一代革命性测序技术，在简单、快速、准确、灵活和低成本方面占据优势。该技术使用了 一种布满小孔的高密度半导体芯片， 一个小孔就是一个测序反应池。当 DNA 聚合酶把核苷酸聚合到延伸中的 DNA 链上时，会 释放出一个氢离子，反应池中的 PH 发生改变，位于池下的离子感受器感 受到信号，把化学信号直接转化为数字信号，从而读 出 DNA 序列。 .与其它新一代测序仪相比，它不需要激发光、CCD 成像仪或任何的荧光标记，能直接并快速“读”出 DNA 序列。Ion Torrent 系统是中等规模测序项目的最佳选择。
HiSeq 2000 性能参数： 整体分析 .HiSeq 2000 使用 Windows Vista 操作系统，具有最简化和直观的单个操作员流程。流动槽上样，触摸屏式用户界面，以及实 时监控分析系统的设计使操作更简洁、准确。庞大的数据输出使多样品、大基因组、复杂基因组等测序项目触手可及。
测序性能参数
图 1：GS FLX 高通量测序方 DNA/cDNA 片段化处理至 400-800bp 间，经末端 修复与特异性接头连接等修饰后变性处理回收单链的 DNA（sstDNA）；
2、Emuls使大部分磁珠磁珠 携带了独特的片 断在自己的微反应器里进行独立的扩增，而不受其同的拷贝。随后，乳液混合物被打破，扩增后仍结合在磁珠上的片段既 可被回收纯化用于后续的测序实验；
技术特点：
• 速度快，一个测序反应耗时 10 个小时，获得 4-6 亿个碱基对。比传统的 Sanger 测序的方法快 100
倍；
• 读长长，单个序列的读长更长，平均可达到 450 个碱基左右； • 通量高，每个反应可以得到超过 100 万个序列读长，成本大大降低； • 准确度高，读长超过 400bp 时，单一读长的准确性可以超过 99%； • 一致性好，测序结果一致性超过 99.99%； • 可以进行 Pair－End 测序研究； • 简便高效，不需要进行建库、克隆挑取、质粒提取等工作，一个人可以在一天内完成一个微生物物种的
技术特点： .高通量，SOLiD™ 4.0 每个测序反应能够获得 100G、2000M 标签的数据量； .高准确性，每个 DNA 碱基检测 2接反应，有效地解决了多聚核苷酸序列难读取的问题；
.高灵活性，开放式测序芯片结构，可将一张芯片分为 1 分区、4 分区和 8 分区，分别安排样品测序，配合分子测序标签技术
3、测序反应：携带 DNA 的珠子与其他反应物混合物，随后放入 PTP 板中进行后继的测序。PTP 孔的直径 （29um）只能容纳一个珠子（20um）。然后将 PTP 板放置在 GS FLX 中，测序开始。每一个与模板链互 补的核苷酸的添加都会产生化学发光的信号，并被 CCD 照相机所捕获；
4、数据分析：GS FLX 系统在 10 小时的运行当中可获得 100 多万个读长，读取超过 4-6 亿个碱基信息， 通过 GS FLX 系统提供两种不同的生物信息学工具对测序数据进行分析水微型反应体系
.DNA 片段在磁珠上扩增
3、磁珠固定
.磁珠随机固定在测序玻片表面
.可增大每个测序玻片上的磁珠密度
4、边连接边测序
.四色荧光标记寡核苷酸
.边连接边测序
5、测序引物重置
.每一个模板选用 5 个引物进行连接反应测序
最新下一代测序技术原理与应用
最近整理的资料，来自华大测序和北京市计算中心 Illumina HiSeq 2000
.HiSeq 2000 是 Illumina 公司 2010 年推出的一款新的测序仪，它的测序原理和 Genome Analyzer 相同，采用稳定的可逆终止 法边合成边测序技术。该技术使用 4 种含有末端阻断基团和不同荧光信号的碱基进行模板互补链的合成， 不仅确保了测序的 高精确性和高顺序性，而且排除了由重复序列和同聚物导致的测序错误。 .与 Genome Analyzer 不同，HiSeq 2000 融合了最新的光学系统和制造工艺，该光学系统采用 2 个激光源对 Flowcell 进行扫 描，并使用 4 台照相机对 4 种碱基分别进行记录，大幅度减少了 不同碱基之间的信号干扰，提高了测序系统的准确度。同 时，HiSeq 2000 使用了新颖的双表面成像技术，增加了 Flowcell 的有效面积，从而提高测序产量和降低成本。 .HiSeq 2000 测序涉及生物学各领域，包括 DNA 测序、RNA 测序、宏基因组测序、甲基化测序、外显子捕获测序、ChIP-Seq 等。因此，HiSeq 2000 能够为基因调控分析、转录组分析、SNP 位点、结构变异分析和疾病分析等提供迅捷、庞大、准确的信 息数据，为您的科学研究提供可信的保障。
测序实验流程：

Roche 454 超高通量测序技术原理
2005 年底，454 公司推出了革命性的基于焦磷酸测序法的超高通量基因组测序系统——Genome Sequencer 20 System，被《Nature》杂志以里程碑事件报道，开创了边合成边测序的先河。2007 年又 推出了性能更优的第二代基因组测序系统——Genome Sequencer FLX System。2008 年 10 月，454 推出了全新的 GS FLX Titanium 系列试剂和软件，让 GS FLX 的通量一下子提高了 5 倍，准确性和读长也 进一步提升。 GS FLX 测序原理 GS FLX 系统的测序原理和 GS 20 一样，也是一种依靠生物发光进行 DNA 序列分析的新技术；在 DNA 聚 合酶，ATP 硫酸化酶，荧光素酶和双磷酸酶的协同作用下，将引物上每一个 dNTP 的聚合与一次荧光信号释 放偶联起来 (图 1)。通过检测荧光信号释放的有无和强度，就可以达到实时测定 DNA 序列的目的。此技术 不需要荧光标记的引物或核酸探针，也不需要进行电泳；具有分析结果快速、准确、灵敏度高和自动化的特 点。 Roche GS FLX System 是一种基于焦磷酸测序原理而建立起来的高通量基因组测序系统。在测序时，使用 了一种叫做“Pico TiterPlate”（PTP）的平板，它含有 160 多万个由光纤组成的孔，孔中载有化学发光反 应所需的各种酶和底物。测序开始时，放置在四个单独的试剂瓶里的四种碱基，依照 T、A、C、G 的顺序依 次循环进入 PTP 板，每次只进入一个碱基。如果发生碱基配对，就会释放一个焦磷酸。这个焦磷酸在各种酶 的作用下，经过一个合成反应和一个化学发光反应，最终将荧光素氧化成氧化荧光素，同时释放出光信号。 此反应释放出的光信号实时被仪器配置的高灵敏度 CCD 捕获到。有一个碱基和测序模板进行配对，就会捕 获到一分子的光信号；由此一一对应，就可以准确、快速地确定待测模板的碱基序列。
最新性能展示（2011 年 7 月进行 Truseq v3 试剂升级）
*Flowcell 的升级使测序通量及数据量得到突飞猛进 *Cluster generation 试剂升级降低了测序过程中出现的 GC bias *测序试剂的升级提高了测序质量 *软件和算法的升级使质量值更准确，可靠
测序实验流程

AB SOLiD System
.SOLiDTM 4.0 系统是由 AB 公司研发的新一代超高通量基因测序分析系统，可运用到多个领域。该系统采用结合在磁珠上单 分子 DNA 片段簇为测序模板，以四色荧光标记寡核苷 酸进行连续的连接反应为基础，对扩增的 DNA 片段进行大规模高通量测 序。SOLiDTM 4.0 系统采用双碱基编码的方法使得其准确度可以达到 99.94%以上。以最大通量的标签实验为应用的基础， SOLiDTM 4.0 系统可以为全转录组、染色质免疫共沉淀（ChIP）和小 RNA 的发现提供高度敏感的检测方法。
测序工作。 GS FLX 系统的应用 自从 2005 年底 GS 超高通量基因组测序系统问世以来，已经相继在世界上各大测序实验室成功落户。这项 技术的第一个“试验品”就是来自有“DNA 之父”之称的 James D Waston，他向 454 公司提供了自己的 血液样本。目前 GS 系统的用户在 Nature，Science，PNAS 等世界顶级的期刊杂志上已经发表了五十多篇 的学术论文。（详细列表请查询 https:///sis/sequencing/genome/index.p）。与 GS 20 系统相比较，硬件配置和软件系统方面的 革新改进，使得 GS FLX 系统具有了广泛的应用： 全基因组测序 多达 120 Mb 的未知基因组的测序 －生成基因组结构概图 －研究 DNA 序列的组织，分布和信息 －基因筛查：寻找新基因，定位和功能 －和其他基因组进行比较研究 全基因组进行从头鸟枪法测序，例如微生物基因，BAC 和 YAC 克隆测序。 比较基因组研究 －识别单碱基突变 －识别突变热点和保守区域 －识别插入或者缺失的基因 －断定基因型和表型之间的相关关系（比如，研究药物抗性的遗传基础） － 基于基因测序变化进行毒性预测 －进行流行病学分析 －了解工业生产菌株和它们的亲代菌株序列上的差异作为进行工业生产菌株开发的遗传基础 －进行宏基因组 （metagenomics）研究 －古代化石 DNA 测序研究 利用配对末端方法（Pair-End Tag）将 Contigs 拼接成 Scaffolds。