高通量測序(High-throughput sequencing)又稱“下壹代測序技術”,其特點是能夠壹次並行測序數十萬到數百萬個DNA分子,且壹般具有較短的閱讀長度。
根據發展歷史、影響、測序原理和技術的不同,主要有以下幾種:海量平行簽名測序、MPSS、Polony測序、454焦磷酸測序、Illumina (Solexa)測序、ABI固體測序、離子半導體測序、DNA納米球測序等基因分析儀(DNA測序儀)采用毛細管電泳技術代替傳統的聚丙烯酰胺平板電泳,采用公司專利的四色熒光染料標記的ddNTP(標記終止子法)。因此,通過單引物PCR測序反應,生成的PCR產物是3’端帶有四種不同熒光染料的單鏈DNA混合物,相差1個堿基,這樣四種熒光染料的測序PCR產物可以在壹個毛細管中電泳,避免了泳道。由於分子大小不同,毛細管電泳中的淌度也不同。當分子通過毛細管讀數窗時,激光檢測器窗口中的CCD(電荷耦合器件)攝像檢測器可以逐個檢測熒光分子。激發的熒光被光柵分割,以區分代表不同基底信息的不同顏色的熒光,圖像在CCD相機上同步。分析軟件可以自動將不同的熒光轉換成DNA序列,從而達到DNA測序的目的。分析結果可以以凝膠電泳圖譜、熒光吸收峰圖譜或堿基排列順序等多種形式輸出。
它是壹種用計算機自動控制,如自動灌膠、自動取樣、自動數據采集和分析,測量DNA片段堿基序列、大小和定量的高級精密儀器。PE還提供凝膠聚合物,包括DNA測序凝膠(POP 6)和GeneScan凝膠(POP 4)。這些凝膠顆粒的孔徑大小均壹,避免了凝膠制備條件不壹致對測序準確性的影響。主要由毛細管電泳裝置、Macintosh電腦、彩色打印機和電泳配件組成。計算機包括用於數據收集、分析和儀器操作的軟件。它采用最新的CCD攝像檢測器,將DNA測序縮短至2.5h,PCR片段大小分析和定量分析為10 ~ 40分鐘。
由於儀器具有DNA測序、PCR片段大小分析和定量分析的功能,可以進行DNA測序、雜合子分析、單鏈構象多態性分析(SSCP)、微衛星序列分析、長片段PCR、RT-PCR(定量PCR)等分析。除了常規的DNA測序,它還可以進行單核苷酸多態性(SNP)分析、基因突變檢測、HLA配型和法醫學。