ngs与其他检测序技术流程的对比图文

2023《ngs基础培训》课件contents •ngs基本概念及发展历程•ngs工作原理及测序技术•ngs在临床疾病研究中的应用•ngs在生物进化研究中的应用•ngs在环境科学中的应用•ngs技术在未来医学中的应用前景目录01ngs基本概念及发展历程下一代测序技术(NGS)是一种高通量的生物学技术，可以对基因组进行大规模、并行、快速、准确的测序。

NGS技术具有高速度、高通量、高灵敏度、高准确性、低成本和可重复性等优点。

ngs定义与特点ngs发展历程人类基因组计划完成了人类基因组的初步测序。

2005年2007年2010年2012年第一台下一代测序仪(Solexa)问世，标志着NGS时代的到来。

测序技术的快速发展，使得一天内能够完成人类基因组的测序。

单分子测序技术(PacBio RS)的出现，打破了基因组测序的限制。

ngs应用领域生物进化研究等药物研发和个性化治疗罕见疾病研究遗传疾病诊断和预防肿瘤诊断和治疗02ngs工作原理及测序技术总结词双端测序技术是NGS中应用最为广泛的技术之一，可以有效测定生物体基因组的变异情况。

详细描述双端测序技术是一种基于高通量测序平台的技术，它可以从生物体的两端同时进行测序，从而获得基因组的正反方向序列。

这种方法可以大大提高测序的精度和效率，同时减少测序成本。

双端测序技术总结词单端测序技术是一种简单有效的NGS技术，适用于对特定基因或DNA片段进行深入研究。

详细描述单端测序技术只对DNA的一条链进行测序，因此可以快速获得大量序列数据，并且可以有效降低测序成本。

但是这种方法无法测定基因组的整个序列，需要结合其他技术进行分析。

单端测序技术序列组装和基因组构建是NGS技术的关键环节，对于后续的基因组分析和研究至关重要。

详细描述序列组装是将测序得到的数千个序列片段进行拼接和排列，从而得到完整基因组序列的过程。

基因组构建是在序列组装的基础上，根据生物体的基因组结构特点构建基因组图谱的过程。

临床NGS全流程共识——样品处理和实验室检测流程/live/webinar_play_new/454.html真实世界”——院内NGS检测数据对比研究NGS比对工具/u/5927786455划重点1. 没有精准检测就没有精准医疗，目前临床基因检测实验室尚没有统一标准，部分仍沿用科研标准进行临床检测，亟需规范化，特别是技术细节、质量控制、质量评价的具体内容；2. 实验室首先应遵守临床相关国内文件规范要求，实行分区，遵守生物安全要求；样本采集、运输与存储应根据不同样本类型进行操作，见文中表格归纳；3. 质量控制包括核酸质控、文库质控、测序数据质控，特别是文库构建需评估试剂有效性，测序需评估不同试剂批次和固定时间间隔下的仪器损耗的稳定性；4. 样本追踪包括性别一致性鉴定和SNP一致性鉴定；至少添加一个阳性质控、一个阴性质控或空白对照与常规样本同时检测进行质量评价。

重临床NGS全流程共识的由来△图：基因检测联盟（筹）历届会议合影（来源/基因慧）二代测序（NGS）已广泛应用于遗传病的临床检测。

同时遗传病基因检测流程长、环节多、技术含量高，基因检测行业亟需在检测全流程规范化方面建立共识。

为推进基因检测行业的健康有序发展，配合相关部门和临床遗传专家组制订规范并落地实施，基因检测联盟（筹）组织临床专家、遗传学家以及第三方基因检测机构开展研讨会和指定行业共识。

2017年10月在深圳召开首届临床基因检测标准和规范研讨会，会后参会专业人士共同编写《临床基因检测报告规范与基因检测行业共识探讨》，于2018年2月发表在《中华医学遗传学杂志》（点击详情）。

2019年5月在上海召开第二届基因检测联盟会议，会后形成《遗传病二代测序临床检测全流程规范化共识探讨》（简称“临床NGS全流程共识”）发表在近期的《中华医学遗传学杂志》（点击详情）。

临床NGS全流程共识涵盖技术要点和质量控制等，分为四个部分：1）遗传检测前流程；2）样品采集处理及检测；3）数据分析流程；4）检测报告解读和遗传咨询。

测序技术的前世今生测序技术的发展历程第一代测序技术（Sanger测序）第一代DNA测序技术用的是1975年由桑格（Sanger）和考尔森（Coulson）开创的链终止法或者是1976-1977年由马克西姆（Maxam）和吉尔伯特（Gilbert）发明的化学法（链降解）,在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。

原理：ddNTP的3’无羟基，其在DNA的合成过程中不能形成磷酸二酯键，因此可以用来中断DNA合成反应，在4个DNA合成反应体系中分别加入一定比例带有放射性同位素标记的ddNTP （分为：ddATP,ddCTP,ddGTP和ddTTP），通过凝胶电泳和放射自显影后可以根据电泳带的位置确定待测分子的DNA序列。

第二代测序技术(NGS)第一代测序技术的主要特点是测序读长可达1000bp，准确性高达99.999%，但其测序成本高，通量低等方面的缺点，严重影响了其真正大规模的应用。

经过不断的技术开发和改进，以Roche公司的454技术、illumina公司的Solexa、Hiseq技术和ABI公司的Solid技术为标记的第二代测序技术诞生了。

其大大降低了测序成本的同时，还大幅提高了测序速度，并且保持了高准确性，以前完成一个人类基因组的测序需要3年时间，而使用二代测序技术则仅仅需要1周，但在序列读长方面比起第一代测序技术则要短很多，大多只有100bp-150bp。

1.illuminaIllumina公司的Solexa和Hiseq是目前全球使用量最大的第二代测序机器，占全球75%以上，以HiSeq系列为主，技术核心原理都是边合成边测序的方法，测序过程主要分为以下4步：步：1）构建DNA测序文库测序文库DNA分子用超声波打断成200bp-500bp长的序列片段，并在两端添加上不同的接头。

2）测序流动槽（flowcell）结构：Flowcell是测序的载体，课吸附DNA文库，每个flowcell有8条lane，每个lane有2镜头课捕获荧光信号。

学习时间丨测序技术简介及对比——二代测序▍内容参考/优医智库▍作者/学者方海英导读二代测序技术由于其解决了原有测序技术的弱点，一跃而上成为了基因测序应用的新宠。

其最大特点在于，测序通量达到了数量级的提高；得益于其通量提升，测序的边际成本显著下降，因此，以人类基因组为代表，对大量基因进行序列的测序成本也产生了指数下降的成果。

了解你手中的工具，是迈向成功必不可少的环节。

在基因检测上，了解测序相关的技术及其特点，并在合适的情境下运用合适的技术，是在保证检测有效性的前提下将总体成本最优化的必备技能之一。

图 1测序技术发展历程与技术比较[1]前面的两期已经对一代测序技术之中的qPCR以及桑格测序做了初步介绍。

两者虽然足够满足基本的分子病理学检测或基因测序需求，但是对于多基因的综合测序分析就开始力不从心；并且如果规模进一步扩大，成本与时间的指数增长就成为了一代测序的阿喀琉斯之踵。

根据美国国立卫生研究院（NIH）国家人类基因组研究院（NHGRI）的数据，人类全基因组测序计划于1990年立项，耗时13年才得以初步完成，耗资达到27亿美元[2]。

在该项计划初步完成之后，如何缩短测序所需时间，降低测序成本，就成了一个重要的发展方向。

在NHGRI发起的降低测序成本的计划刺激下，发展出了一系列的二代测序技术（NGS）。

图 2每百万碱基DNA序列测序成本演变[3]对于大规模的基因组测序来说，2011年时间点上，桑格测序法的平均成本为每百万碱基约500美元，而二代测序已经将平均测序成本压到了每百万碱基0.5美元以下[4]。

目前，二代测序技术已经将人类基因组测序成本压到了1000美元，上机测序时间48小时以下[5]。

二代测序技术相比于一代测序而言，总体上有数个共通的，大的改进。

首先，比起一代测序主流上通过细菌质粒克隆的方法对DNA碎片进行前期克隆处理，二代测序普遍使用了无细胞系统进行NGS建库的前期准备；这样可以排除质粒中克隆载体序列的干扰[6]。