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下一代测序革命：什么让Massive Parallel Sequencing如此强大？
在生物医学科学的领域中，DNA测序技术的快速发展正在不断改变我们对基因组的理解。而Massive Parallel Sequencing（大规模平行测序），也称作下一代测序（Next-Generation Sequencing, NGS），正是这一变化的核心技术之一。
Massive Parallel Sequencing使我们能够在一次设备运行中生成从100万到430亿的短序列读取，这在过去是无法想像的。
自1993年至1998年间，数种高通量DNA测序技术相继问世，并于2005年后开始商业化。这些技术利用了微型化和平行化的平台，使得每次运行都可得到大量的DNA序列数据。与传统的桑格测序相比，Massive Parallel Sequencing可以在更大的规模上完成测序，不再依赖于独立的测序反应。
NGS平台的运作流程
对于商业可用的NGS平台，DNA测序的基本过程通常包括以下几个步骤。首先，通过体外的PCR克隆扩增生成DNA测序文库；其次，通过合成进行序列测定；最后，这些空间上分离的扩增的DNA模板被并行测序，无需物理分离步骤。这种并行化的反应模式使得每次运行能够生成数百兆到几个十亿的核苷酸序列，这极大丰富了可用的序列数据。
Massive Parallel Sequencing不仅提供了更高的数据产量，同时也将测序成本大幅降低，现在每个基因组的测序费用已接近1000美元。
模板准备方法
在NGS反应中使用两种方法来准备模板，一种是来自单一DNA分子的扩增模板，另一种则是直接使用单一DNA分子模板。
乳霜PCR法
在乳霜PCR法中，首先生成一个DNA文库，然后将单链DNA片段附着于珠子的表面，这些珠子被包裹在水油乳霜颗粒内，形成PCR微反应器以扩增单一DNA模板。
桥接扩增法
桥接扩增法是通过在流动单元的表面共价附加前向和反向引物来实现的。本技术被广泛用于为NGS创造高密度的模板簇，适合用于后续的测序反应。
测序方式
NGS的测序方式主要有几种，其中包括合成测序（Sequencing by Synthesis）、焰测序（Pyrosequencing）和可逆终止子化学测序（Sequencing by Reversible Terminator Chemistry）等方法。
合成测序的原理是依赖于DNA聚合酶的核苷酸内切，并通过检测每次核苷酸的纳入来确定样本的序列，这一技术已被几乎所有的平行测序仪器所采用。
焰测序则结合了固体支撑材料和工程设计的DNA聚合酶，通过即时发光检测每次的核苷酸加入情况。这些技术的发展使得DNA测序变得更加快捷、准确和高效。
未来的趋势与挑战
随着技术的持续进步，NGS的成本不断下降，应用范围越来越广，然而，该技术仍面临一些挑战，包括对仪器的高度依赖以及数据分析的复杂性。未来的研究可能会集中在如何进一步提升读取准确率及速度，以及如何简化数据分析过程。
在未来的基因组研究中，Massive Parallel Sequencing会如何进一步推动我们对生命科学的认知呢？
在这场基因组学的革命中，Massive Parallel Sequencing的潜力究竟将如何影响我们的未来？
