DNA测序是一种识别DNA链中每个碱基的方法。

第一代测序

图1所示。链终止法。标记的DNA分子根据它们的大小被分开。每个分子都有一个用荧光染料标记的修饰核苷酸(ddNTP)。不同的荧光颜色表示特定的碱基。

第一代测序法是指由Fredrick Sanger和他的同事在1977年发明的链终止法(图1)。DNA分子用改良的核苷酸扩增，每个周期只允许添加一个碱基。然后DNA以不同的长度被放大:每条链的碱基对都比之前的分子长。然后这些分子在毛细管中分离。每个碱基都用荧光染料标记。通过读取不同的颜色信号，我们能够识别碱基(A, G, T，或C)。

新一代测序

新一代测序技术是一种先进的测序技术，可以同时对许多短的DNA分子进行测序。这项技术也被称为大规模并行测序。然后，通过将这些短的DNA分子的序列与参考序列进行比较，将它们组装起来，从而揭示出可能非常长的完整DNA序列(和我们的基因组一样长!)

下一代测序有许多不同的平台，每个平台都使用不同的DNA测序技术。在这种情况下，我们将关注可逆染料终止技术受雇于Illumina公司。在这种方法中，DNA首先被分割成一条较短的链，两个称为“适配器”的短DNA分子被连接到样品的两端(图2)。这些适配器将作为一个引物-对接位点，在PCR过程中扩增DNA，并与流细胞结合。在分析数据之前，我们将适配器移除，因为它们不是一个生物序列。

DNA分子的适配器和引物首先附着在一个载玻片(称为流动细胞)，用聚合酶扩增，产生局部克隆DNA菌落。这些DNA菌落也被称为DNA集群。每个簇包含完全相同的DNA序列;因此就有了克隆DNA集落这个术语。与第一代测序技术相似，核苷酸用荧光染料单独标记。添加一个核苷酸后，延伸停止并拍照。在此之后，位于3'端上的阻断剂被化学地从DNA中移除，允许下一个核苷酸添加循环继续进行。

并行排序每次运行产生数百万甚至数十亿次读取。这比第一代测序产生的读数指数大。下一代测序是一项非常强大的技术，可以用于许多不同的应用，如SNP分析、基因表达分析和检测基因畸变(如突变或染色体重排)。一旦DNA被提取出来，就需要为测序做准备。

不同的样品制备步骤概述如下:

• 碎片
• End-repair
• 撤离
• 适配器结扎
• PCR扩增

接下来是聚类生成和实际的测序过程。

DNA突变

DNA突变有几种分类;你可以从它的书写方式中找到更多关于突变的信息。例如:

• 345G >t表示在345位上有一个由鸟嘌呤到胸腺嘧啶的核苷酸替换。
• 345delGT表示从345位开始有两个核苷酸(鸟嘌呤和胸腺嘧啶)的缺失。
• 345dupA表示345位存在重复，产生两个腺嘌呤残基。
• 345insTA表示从345位开始插入两个核苷酸(胸腺嘧啶和腺嘌呤)。