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自1977年以来，桑格测序如何持续引领基因分析的潮流？
在基因组学的历史上，桑格测序技术不仅为我们打开了微观世界的大门，更在此后的几十年中持续引领着基因分析的潮流。自1977年由弗雷德里克·桑格及其同事开发以来，这项技术以其高准确性和稳定性成为了当前最广泛使用的基因测序方法之一。
桑格测序技术的出现开创了DNA测序的黄金时代，使科学家能够对基因组进行深入的分析。
桑格测序基于一种称为链终止的机制，藉由随机整合链终止的二脱氧核苷酸来进行DNA测序。该技术的第一个自动化仪器于1987年问世，随后逐渐取代传统的凝胶电泳方法。在商业化的推动下，桑格测序不断进化，尤其是在测序长度与准确性上。在这40年的时光里，尽管次世代测序技术的出现，但桑格测序仍占有一席之地。
桑格测序的基本原理
桑格测序的核心过程包括将单链DNA模板与DNA引物和DNA聚合酶混合，再加入正常的去氧核苷酸和改性的二脱氧核苷酸。当二脱氧核苷酸结合时，DNA聚合酶就会停止延长，从而生成不同长度的DNA片段。接着利用电泳技术将这些片段根据大小分离，最终通过专用的检测技术读取序列。
这种方法的准确度高达99.99%，使其在小范围项目测序和验证深度测序结果方面依然是优选。
公共卫生中的应用
最近，桑格测序技术在公共卫生领域也展现了重要的应用价值。 CDC的CaliciNet监测网络利用桑格测序跟踪诺罗病毒疫情的变化。此外，在SARS-CoV-2病毒的全球大流行中，许多实验室也借助于桑格测序技术进行病毒基因组测序，以快速提供数据支持公共健康政策的制定。
挑战与持续创新
尽管桑格测序技术延续至今，但它也面临着许多挑战，例如在序列的早期几十个位置产生拼接错误，或者在读取长度超过700-900个碱基时出现质量下降的问题。随着科技的不断进步，许多衍生的技术，例如微流控桑格测序，即使降低了成本和操作人力，也逐步为这一老派技术注入了新生的活力。
随着约800bp的最大读取长度限制，这项技术在基因组结构变异的研究中依然扮演重要角色。
微流控技术的整合
微流控桑格测序技术是一种实验室芯片应用，它能将桑格测序的所有步骤整合在一个小型设备上，并以纳升规模的样本体积来进行测序。这不仅提高了效率，也简化了操作流程，使得许多过去耗时耗力的过程变得简单。
总的来说，自1977年以来，桑格测序以其出色的准确性和操作便利性，在基因组学及公共卫生等领域持续发挥着重要作用。虽然现在有了新一代的测序技术，桑格测序依然不容忽视。那么，在未来的基因组学研究中，桑格测序是否仍能与新技术并驱并行，并持续引领这一领域呢？
