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2025-12-19T09:39:18Z

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==二代测序==
[[File:NGS_Workflow.jpg|thumb|350px|right|二代测序 (NGS) 标准工作流程：文库构建 $\rightarrow$ 簇生成 $\rightarrow$ 测序 $\rightarrow$ 数据分析。|链接=Special:FilePath/NGS_Workflow.jpg]]'''二代测序'''（Next-Generation Sequencing，简称 '''NGS'''），又称'''高通量测序'''（High-Throughput Sequencing），是继 Sanger 测序（一代测序）之后的革命性 DNA 测序技术。

NGS 的核心特征是'''大规模并行测序'''（Massively Parallel Sequencing），即能够同时对数百万甚至数十亿个 DNA 分子进行测序。这使得测定一个人类全基因组的成本从 30 亿美元（人类基因组计划时代）降低至 1000 美元以内，极大地推动了肿瘤精准医疗、遗传病诊断和无创产前筛查的发展。
==基本信息==
{| class="wikitable"
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!中文名称||二代测序 / 高通量测序
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!英文名称||Next-Generation Sequencing (NGS)
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!核心原理||边合成边测序 (Sequencing by Synthesis)
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!关键特征||大规模并行、高通量、低成本
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!主流平台||Illumina (全球垄断地位), Ion Torrent, MGI (华大智造)
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!临床应用||肿瘤伴随诊断 (Panel)、无创产前筛查 (NIPT)、病原宏基因组 (mNGS)
|}
==技术原理 (以 Illumina 平台为例)==
目前的市场主流技术基于“边合成边测序”原理：
#'''文库构建 (Library Prep)'''：将 DNA 打断成小片段（通常 200-500bp），并在两端加上特定的接头（Adapter）。
#'''簇生成 (Cluster Generation)'''：DNA 片段在测序芯片（Flow Cell）上进行桥式 PCR 扩增，形成包含数千个相同拷贝的 DNA “簇”，以增强信号强度。
#'''测序 (Sequencing)'''：加入带有荧光标记的 dNTP。每合成一个碱基，就释放出特定颜色的荧光，光学系统捕获荧光信号，从而读出碱基序列（A/T/C/G）。
#'''数据分析'''：利用生物信息学算法将数亿条短序列（Reads）比对回人类参考基因组，识别变异。
==与一代测序 (Sanger) 的对比==
{| class="wikitable"
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!维度!!一代测序 (Sanger)!!二代测序 (NGS)
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|'''通量'''||低 (一次只能测 1-96 个样本)||极高 (一次可产生 T 级别数据)
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|'''原理'''||双脱氧链终止法||大规模并行合成测序
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|'''读长'''||长 (800-1000 bp)||短 (150-300 bp)
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|'''准确性'''||'''金标准''' (99.999%)||较高 (99.9%)，但在重复区域易出错
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|'''主要用途'''||单个基因验证、小片段测序||全基因组、全外显子、大 Panel 筛查
|}
==临床应用场景==
===1. 肿瘤精准医疗===
*'''伴随诊断 (Panel)'''：一次性检测几十到数百个癌症相关基因（如 EGFR, ALK, KRAS, TP53），指导靶向药和免疫治疗（TMB 评估）。
*'''液体活检'''：利用超高深度 NGS（通常 >10000×）检测血液中的 [[ctDNA]]，用于 [[微小残留病]] (MRD) 监测。
===2. 遗传病与生殖健康===
*'''无创产前筛查 (NIPT)'''：通过检测母体血浆中的胎儿游离 DNA，筛查唐氏综合征（21三体）等染色体异常。
*'''全外显子测序 (WES)'''：诊断罕见遗传病。
===3. 感染病原检测 (mNGS)===
*'''宏基因组测序'''：不依赖培养，直接对样本中所有核酸进行测序，能快速识别疑难危重感染中的病毒、细菌、真菌或寄生虫。
==局限性==
*'''读长较短'''：难以处理复杂的基因组结构变异（如大片段倒位、易位）或高重复区域。这方面正逐渐被'''三代测序'''（长读长测序，如 PacBio/Nanopore）所补充。
*'''数据分析复杂'''：海量数据需要昂贵的计算资源和专业的生物信息学团队进行清洗、比对和注释。
*'''扩增错误'''：PCR 过程可能引入偏差（Bias），影响定量准确性（需通过 UMI 技术校正）。
==参考文献==
<references />
*[1] Metzker ML. Sequencing technologies - the next generation. ''Nat Rev Genet''. 2010.
*[2] Goodwin S, et al. Coming of age: ten years of next-generation sequencing technologies. ''Nat Rev Genet''. 2016.
*[3] Shendure J, Ji H. Next-generation DNA sequencing. ''Nat Biotechnol''. 2008.
==相关条目==
*[[液体活检]]
*[[循环肿瘤DNA]] (ctDNA)
*[[全外显子测序]] (WES)
*[[Sanger测序]]
*[[微小残留病]] (MRD)

二代测序 - 版本历史

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