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自1977年以來，桑格測序如何持續引領基因分析的潮流？
在基因組學的歷史上，桑格測序技術不僅為我們打開了微觀世界的大門，更在此後的幾十年中持續引領著基因分析的潮流。自1977年由弗雷德里克·桑格及其同事開發以來，這項技術以其高準確性和穩定性成為了當前最廣泛使用的基因測序方法之一。
桑格測序技術的出現開創了DNA測序的黃金時代，使科學家能夠對基因組進行深入的分析。
桑格測序基於一種稱為鏈終止的機制，藉由隨機整合鏈終止的二脫氧核苷酸來進行DNA測序。該技術的第一個自動化儀器於1987年問世，隨後逐漸取代傳統的凝膠電泳方法。在商業化的推動下，桑格測序不斷進化，尤其是在測序長度與準確性上。在這40年的時光裡，儘管次世代測序技術的出現，但桑格測序仍占有一席之地。
桑格測序的基本原理
桑格測序的核心過程包括將單鏈DNA模板與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脫氧核苷酸。當二脫氧核苷酸結合時，DNA聚合酶就會停止延長，從而生成不同長度的DNA片段。接著利用電泳技術將這些片段根據大小分離，最終通過專用的檢測技術讀取序列。
這種方法的準確度高達99.99%，使其在小範圍項目測序和驗證深度測序結果方面依然是優選。
公共衛生中的應用
最近，桑格測序技術在公共衛生領域也展現了重要的應用價值。 CDC的CaliciNet監測網絡利用桑格測序跟蹤諾羅病毒疫情的變化。此外，在SARS-CoV-2病毒的全球大流行中，許多實驗室也藉助於桑格測序技術進行病毒基因組測序，以快速提供數據支持公共健康政策的制定。
挑戰與持續創新
儘管桑格測序技術延續至今，但它也面臨著許多挑戰，例如在序列的早期幾十個位置產生拼接錯誤，或者在讀取長度超過700-900個碱基時出現質量下降的問題。隨著科技的不斷進步，許多衍生的技術，例如微流控桑格測序，即使降低了成本和操作人力，也逐步為這一老派技術注入了新生的活力。
隨著約800bp的最大讀取長度限制，這項技術在基因組結構變異的研究中依然扮演重要角色。
微流控技術的整合
微流控桑格測序技術是一種實驗室芯片應用，它能將桑格測序的所有步驟整合在一個小型設備上，並以納升規模的樣本體積來進行測序。這不僅提高了效率，也簡化了操作流程，使得許多過去耗時耗力的過程變得簡單。
自1977年以來，桑格測序以其出色的準確性和操作便利性，在基因組學及公共衛生等領域持續發揮著重要作用。雖然現在有了新一代的測序技術，桑格測序依然不容忽視。那麼，在未來的基因組學研究中，桑格測序是否仍能與新技術並驅並行，並持續引領這一領域呢？
