• 第一代DNA测序技术在1975年,由Sanger等人开创,并在1977年完成第一个基因组序列(噬菌体X174),全长5375个碱基。研究人员经过30年的实践并对技术及测序策略的不断改进(如使用了不同策略的作图法、鸟枪法),2001年完成的首个人类基因组图谱就是以改进了的Sanger法为其测序基础。
    一代测序的原理是首先在模板中分别加入A、T、G、C和四种ddNTP双脱氧核苷酸(加入ddNTP序列合成会终止)。第一个加入ddATP,这样每一个位置上的A位置会大量的被ddATP替代,然后终止,然后再分别加入其他的ddNTP,让他随机终止。这样对得到的这些序列进行跑胶。就得到了如下的胶图。根据ACGT的加入顺序和位置,获取信息。这个方法准确率高,费用高,是先合成,再测序的。

一代测序 R语言 一代测序图_运行时间


一代测序的根本:正常的PCR反应,需要添加dNTP作为合成材料,相邻的两个脱氧核苷酸之间通过形成磷酸二酯键,使得新合成的DNA按照模板不断延伸。第一代测序基于PCR反应,在反应体系中掺入了一定量的ddNTP,ddNTP不含3’-OH,无法和下一个核苷酸之间形成磷酸二酯键,DNA链终止延伸。

一代测序的相对于二代测序来说,读长较长。极为准确。但是测序成本高,通量低。

优势:

  1. 准确性高:过程细致,质控环节多,不容易污染,测序结果直观可视,不用建库因而假阳性结果极低。可以分辨出碱基置换、颠换、缺失和插入4种变异形式。
  2. 针对个性化基因检测有价格优势:第一代测序价格低廉,设备运行时间短,适用于低通量的快速研究项目。
    劣势:
  3. 测序通量低:第一代测序技术一个反应只能得到一条序列;
  4. 对于大量测序成本略高:第一代测序技术虽然单个反应价格低廉,但是获得大量序列的成本很高。
    应用
  5. PCR产物测序:对目的基因的PCR产物进行测序,得到目的基因序列;
  6. 重测序:突变、SNPs、插入或缺失克隆产物的验证;
  7. 分型分析:微生物和真菌分类学鉴定、HLA分型、病毒分型等;
  8. 临床应用:肿瘤突变基因的检测和肿瘤个体化治疗,致病基因位点明确并且数量有限的单基因遗传病检测;
  9. 对新一代测序技术的结果进行验证。