次世代定序(Next Generation Sequencing | 化學工廠資訊網
NGS(Next Generation Sequencing, NGS),又稱為第二代定序或基因高通量分析,以第一代定序方法為基礎而開發出的新技術。因第一代定序方法通量低、成本高與耗時長,對大規模之應用造成影響,因此有NGS技術的發展。NGS降低單一鹼基定序所需的成本,也讓當前的定序檢測不再受限於基因的大小或多寡。因此,NGS近年來在臨床上被廣泛地應用,包含偵測血液中游離的DNA,以做為腫瘤基因突變的檢測方法,以及孕婦產前遺傳篩檢的診斷技術,加速了精準醫學的實現。
隨著次世代定序技術的問世,大幅縮短了相關研究的解序時間,同時拓展了基因體研究的廣度與深度,亦可應用於臨床診斷上,目前已有儀器與試劑通過美國FDA認證。
基本原理及操作流程NGS 定序平台之基本原理及操作流程,主要可分為樣本庫製備(library preparation)、樣本庫擴增(library amplification)、定序反應(sequencing reaction)及數據分析(data analysis)等四大步驟。
1. 樣本庫製備(library preparation)
將待測之樣品經核酸萃取後,利用物理性方法(如超音波震盪法)或酵素裁切等方式,將基因序列進行核酸片斷化(fragmentation),再將其末端接上轉接子(adaptor),以作為樣品庫。
2. 樣本庫擴增(library amplification)
藉由基因片段上的轉接子會與微磁珠(micro-beads)或晶片上的互補序列相結合,而固定於固相介質上,進行乳化聚合酶鏈鎖反應(emulsion PCR)或橋式聚合酶鏈鎖反應(bridge PCR)。乳化聚合酶鏈鎖反應係指欲放大之模板 DNA 均勻分散至油滴中,每個油滴中含有球狀微粒,藉由球狀微粒中的引子及聚合酶酵素及試劑進行聚合反應。而橋式聚合酶連鎖反應藉由將擴增之 DNA 片段聚集於晶片表面,以快速擴增單一DNA片段。
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