在过去的五十年里，许多研究人员致力于DNA测序技术的发展。这个时间尺度见证了巨大的变化，从短寡核苷酸到数百万个碱基，从单基因测序到 全基因组测序, from short-read sequencing to long-read sequencing, and from first-generation sequencing to third-generation sequencing. The ‘chain-termination’ or dideoxy technique developed by Sanger in 1977 is one of the breakthroughs that forever changed the progress of DNA sequencing technology. While the first-generation sequencing only produces reads slightly less than one kb in length, the next-generation sequencing (NGS) sprung up such as Roche 454 and Illumina (massively parallel sequencing), greatly increased the amount of DNA in a single sequencing run. The third-generation sequencing techniques appeared, characterized by single-molecule, real-time and long-read. The most important among them are PacBio SMRT测序 和 新型纳米孔测序法在这些技术中，纳米孔测序是实现金标准的最受期待的技术。如需全面了解，请参阅标题为“纳米孔测序原理 ".
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图1。DNA测序技术的历史。
牛津纳米孔技术公司（ONT）是第一主页基于纳米孔测序的公司，其纳米孔平台如MinION引起了人们的极大兴趣超在禅定，GridION超在禅定，以及PromethION超在禅定.而MinION超在禅定 GridION是2014年发布的一款小型便携式设备超在禅定 和宣传超在禅定 分别提供MinION产量的5倍和300倍超在禅定.混合超在禅定 是MinION的适配器超在禅定 和GridION超在禅定 X5测序设备，产生高达1.8 Gb的数据，余量超过3 Gb。
图2:安大略省的纳米孔测序平台。
纳米孔是纳米级的孔。纳米孔平台使用成孔蛋白在膜中产生孔（生物纳米孔）或使用由合成材料制成的纳米孔（固态纳米孔）。牛津纳米孔平台使离子电流通过纳米孔，并测量生物分子通过纳米孔或其附近时电流的变化。这些变化被记录和翻译，以识别分子和碱基的修饰。
图3。纳米孔测序装置的示意图。
纳米孔测序代表了DNA测序领域的一项强大技术，可以产生令人难以置信的长读序列数据，比以前便宜得多，速度也快得多。
纳米孔测序的一个主要优点是能够产生超长读取，并且已经实现了超过2Mb的读取长度。超长读取长度更有可能跨越整个重复序列和结构变异区域，提供更完整的遗传变异视图和重建复杂基因组的可能性。
传统的RNA测序方法需要将RNA转化为cDNA，这可能会引入逆转录或扩增的偏差。纳米孔测序可以直接对RNA分子进行测序，提供无偏倚、全长和链特异性的RNA测序。目前，通过纳米孔测序测序的最长转录本长度超过20kb。直接RNA测序也带来了精确测量poly-A尾长的好处。
以特定基因/区域为重点的靶向测序可以提供相关数据，同时降低成本、提高覆盖深度和简化数据分析。一系列利用基于PCR和混合捕获的靶向富集策略的靶向测序方法可用于纳米孔测序，如靶向面板和全外显子组富集。纳米孔测序使得在一次读取中对更大的区域（包括重复区域）进行测序成为可能。
5mC和m6A等碱基修饰在基因表达和功能中非常重要。 表观基因组学 是一个专注于基础修改的领域。NGS技术需要额外的过程，如亚硫酸氢盐处理，以分析碱基修饰。然而，不需要PCR扩增或链合成的纳米孔测序可以在同一测序运行中同时检测碱基及其修饰（包括m6A、假尿苷、5mC和m7G）。
参考文献
