简单粗暴的讲解所谓的一代、二代、三代测序技术

在日常的科研中我们时不时的会听到小伙伴们在讨论那些关于测序的东西，什么高通量测序，二代测序，Sanger测序等等。今天我们就用最简单的言语来讲解一下这三种测序技术。

一代测序技术，也被称为Sanger测序，其实是由一个叫Sanger的人发明的一种测序方式。其利用了双脱氧核苷酸会终止PCR的原理。比如：一条序列为ATCGCTA，我们进行3次的双脱氧核苷酸，第一次加入双脱氧核苷酸A和正常的ATCG那么我们会得到下面两种序列，A、ATCGCTA。那么我们就知道碱基A在序列的第一个碱基和第7个碱基。同理运用双氧核苷酸T和C，就会得整个序列的对应碱基的位置BP信息。进而得到整条序列的ATCG的序列信息。当然这些都是由仪器进行检测的。

一代测序的特点：速度快，但是一次只能测一条单一的序列，且最长也就能测1000-1500bp。所以被广泛应用在单序列测序上。简单概括就是，一代测序只能测一条长度在1000bp左右的序列。

二代测序技术，也被称为高通量测序技术。它解决了一代测序只能测一条序列的缺陷。随着科研的不断深入，我们开始分析一个物种或样本中的所有序列信息，这个时候一代测序一次测一条的方式就无法满足我们的需求。二代测序技术就是在这样的情况下诞生的。之所以称其为高通量测序就是因为它一次能够同时测很多的序列。我们通过物理或是化学的方式将DNA随机打断成无数的小片段（250-300bp），之后通过建库（这里就不深入建库的原理了）富集了这些DNA片段。接下来将建完的库放入测序仪中测序，测序仪中有着可以让DNA片段附着的区域，每一个片段都有独立的附着区域，这样测序仪可以一次检测所有附着的DNA序列信息。最后通过生物信息学分析将小片段拼接成长片段。

二代测序特点：一次能够测大量的序列，但是片段被限制在了250-300bp，由于是通过序列的重叠区域进行拼接，所以有些序列可能被测了好多次。由于建库中利用了PCR富集序列，因此有一些量少的序列可能无法被大量扩增，造成一些信息的丢失，且PCR中有概率会引入错配碱基。所以三代测序就这样诞生了。

三代测序其实就是对二代测序的一个升级，简单来说就是它同样一次能测好多序列，但是测序的长度达到了10kb左右，并且不需要PCR富集序列，直接测序，这就解决了信息的丢失，以及碱基错配的问题。但目前来说三代测序依然有一定的缺陷：三代测序技术依赖DNA聚合酶的活性，且成本很高，目前的错误率在15%-40%，极大地高于二代测序技术的错误率不过好在三代的错误是完全随机发生的，可以靠覆盖度来纠错（但这要增加测序成本）。

最后我们再来用一个简单的比喻来解释这几代技术。

任务：做1000张试卷。

一代测序：一个人一次只能做50张试卷，所以他无法做完这1000张。

二代测序：有500个人，每个人一次只能做10张试卷，且每个人随机做这1000张中的10张试卷，最后汇总这500个人做的试卷，去除重复做的把不同的统一起来，这样可以最大限度得完成1000张试卷。

三代测序：有30人，每个人一次能做100张试卷，之后的和二代一样，汇总结果。

这样是不是相对形象了一点（纯属帮助理解）。

其实这样看来每一代技术都是为了解决上一代技术的短板，但是也产生了一些别的缺陷，但是随着技术的进步这些问题都会被解决。

以上的内容只是为了帮助大家更好的理解这几个技术，如有需要了解技术的细节内容，欢迎咨询我们——济南东岱科学器材有限公司，我们有着丰富的二代测序经验，且我们有自己的测序服务公司，期待与您的合作。