次世代定序技術

 撰稿人:簡如慧

次世代定序Next Generation Sequencing (NGS)主要以massively parallel sequencing的概念建構的高通量技術，達到同時高速大量的核酸定序。與傳統統桑格定序法相比，NGS幾乎快了約6萬倍的速度。  目前市面雖然有不同公司發展出不同基因定序平台例如：Illumina公司、ABI公司與Roche公司，雖然的技術原理不相同，但都是以鏈終止定序法(chain termintin)來進行DNA定序，達到高通量，減少定序錯誤的發生機會。以Illumina系統為例，其原理主要包含：

1. 利用超聲波將DNA打斷成200-500 bp的片段大小，然後於片段兩端接上接頭(adapter)

2. 將已接接頭的DNA片段放入到表面帶有互補接頭序列的flowcell，接頭互相配對後讓DNA片段吸附於flowcell上

3. 透過橋式聚合酶連鎖反應進行DNA複製，放大訊號

4. 定序方法採用一邊合成DNA片段，一邊進行DNA定序（如同Sanger定序法），加入不同已標定特定可移除螢光分子之鹼基(dNTP)及合成反應試劑，反覆讓螢光移除及偵測，達到高速且大量的DNA定序。

圖片與資料來源: Nidhi Gupta and Vijay K. Verma. Next-Generation Sequencing and Its Application: Empowering in Public Health Beyond Reality. Microbial Technology for the Welfare of Society. P313-341 (2019).