Solexa测序原理

Solexa测序技术属于新一代测序技术（第二代），其的核心思想感是边合成边测序（sequencingbysynthesisorligation,SBS&SbL）。即生成新DNA互补链时，要么加入的dNTP通过酶促级联反应崔化底物激发出荧光，要么直接加入被荧光标记的dNTP或半简并引物，在合成或连接生成互补链时，释放出荧光信号。通过捕获光信号并转化为一个测序峰值，获得互补链序列信息。以边合成边测序为标志的新一代测序技术的代表有：Roche(454)GSFLXsequcncer、Illuminagenomeanalyzer(Solexa)、AppliedBiosystemsSOLiDsequencer、HeliScopeSequencer四种测序平台。其中每种的测序原理的细凶还各有不同。我在实验涉及到的测序仪是Solexa测序仪，所以以下主要介绍它的基本原理。Solexa公司在2006年被Illumina公司以6.15亿美元的高价收购，并将Solexa测序仪命名为Illuminagenomeanalyzer。其测序原理民是“边合成边测序”，同时可以在DNA扩增表面读取数千万个32-40bp长的片段。Solexa测序具体流程下图所示：1.添加接头。利用物理方法将待测样品DNA打碎，在单链DNA碎片两端加上接头(1)。2.表面结合。Solexa的测序时利用微注射系统将已经加过接头和待测片断随机添加到玻璃FlowCell内，每一个FlowCell又补分成8条Lane(FIGURE1)，每条Lane的内表面上能以共价键的形式随机固定单链接头序列和带接头的单链待测DNA片断(2)。3.桥型扩增循环获得多拷贝待测DNA片断。在Flowcell内加入未被标记的dNTP和酶起始固相桥型扩增(3)。所有单链桥型待测片段被扩增成双链桥片断，通过变性，释放出互补的单链，锚定到附近的固相表面(4,5)。通过不断循环，将会在Flowcell的固相表面上获得上百万条成簇分布的双链待测片断(6)。3.桥型扩增循环获得多拷贝待测DNA片断。在Flowcell内加入未被标记的dNTP和酶起始固相桥型扩增(3)。所有单链桥型待测片段被扩增成双链桥片断，通过变性，释放出互补的单链，锚定到附近的固相表面(4,5)。通过不断循环，将会在Flowcell的固相表面上获得上百万条成簇分布的双链待测片断(6)。4.测序。加入DNA聚合酶和被荧光标记的dNTP和接头引物进行扩增，在每一个测序列簇延伸互补链时，每加入一个被荧光标记的dNTP就能释放出相应的荧光，测序仪通过捕获荧光信号，并通过计算机软件将光信号转化为测序峰，从获得待测片段的序列信息(7,8,9,10,11,12)。周德贵，赵琼一，付崇允，李宏，蔡学飞，罗达，周少川.新一代测序技术及其对水稻分子设计育种的影响[J].分子植物育种，2008，6，4，619-630.