高通量測序技術的應用

　　測序技術推進科學研究的發展。隨著第二代測序技術的迅猛發展，科學界也開始越來越多地應用第二代測序技術來解決生物學問題。比如在基因組水平上對還沒有參考序列的物種進行重頭測序(de novosequencing)，獲得該物種的參考序列，為后續研究和分子育種奠定基礎；對有參考序列的物種，進行全基因組重測序(resequencing)，在全基因組水平上掃描并檢測突變位點，發現個體差異的分子基礎。在轉錄組水平上進行全轉錄組測序(whole transcriptomeresequencing)，從而開展可變剪接、編碼序列單核苷酸多態性(cSNP)等研究；或者進行小分子RNA測序(small RNA sequencing)，通過分離特定大小的RNA分子進行測序，從而發現新的microRNA分子。在轉錄組水平上，與染色質免疫共沉淀(ChIP)和甲基化DNA免疫共沉淀(MeDIP)技術相結合，從而檢測出與特定轉錄因子結合的DNA區域和基因組上的甲基化位點。

　　需要特別指出的是第二代測序結合微陣列技術而衍生出來的應用--目標序列捕獲測序技術(Targeted Resequencing)。這項技術首先利用微陣列技術合成大量寡核苷酸探針，這些寡核苷酸探針能夠與基因組上的特定區域互補結合，從而富集到特定區段，然后用第二代測序技術對這些區段進行測序。目前提供序列捕獲的廠家有Agilent和Nimblegen，應用最多的是人全外顯子組捕獲測序。科學家們目前認為外顯子組測序比全基因組重測序更有優勢，不僅僅是費用較低，更是因為外顯子組測序的數據分析計算量較小，與生物學表型結合更為直接。

　　目前，高通量測序開始廣泛應用于尋找疾病的候選基因上。內梅亨大學的研究人員使用這種方法鑒定出Schinzel-Giedion 綜合征中的致病突變，Schinzel-Giedion綜合征是一種導致嚴重的智力缺陷、腫瘤高發以及多種先天性畸形的罕見病。他們使用AgilentSureSelect序列捕獲和SOLiD對四位患者的外顯子組進行測序，平均覆蓋度為43倍，讀長為50 nt，每個個體產生了2.7-3GB可作圖的序列數據。他們聚焦于全部四位患者都攜帶變異體的12個基因，最終將候選基因縮小至1個。而貝勒醫學院基因組測序中心也計劃對15種以上疾病進行研究，包括腦癌、肝癌、胰腺癌、結腸癌、卵巢癌、膀胱癌、心臟病、糖尿病、自閉癥以及其他遺傳疾病，以更好地理解致病突變以及突變對疾病的影響。前不久剛剛結束的Science雜志年度十大科學突破評選中，外顯子組測序名列其中。