DNAシーケンシング

次世代シーケンシング（NGS）は、選択された領域または生物のゲノム全体の超並列またはディープシーケンシングカバレッジを可能にするいくつかの関連テクノロジーを広く網羅する用語です。ゲノムを用いる研究分野において不可欠なシーケンシング技術は、数十年前から存在していました。NGSまたは超並列DNAおよびRNAシーケンス技術の継続的な進歩により、研究者は、コストを急速に削減しながら、ゲノム全体のシーケンスカバレッジおよびデータ分析ツールが向上されています。NGSのアプリケーションは、基本的なゲノミクスおよび疾患研究における最近の進歩にも重要な意味を持つため、全ゲノム解析以外にも利用されています。

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概要

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サポート

NGS手法の概要

NGSの方法や試薬は常に進歩を続けており、現在、研究者が利用可能なNGSシステムは多数存在します。通常用いられているプラットフォームでは、サンプルまたはライブラリー調製、クラスター作成、シーケンシング、およびデータ解析など、NGSワークフローに不可欠ないくつかのステップの使用が組み込まれています。サンプル調製では一般に、DNA増幅、または配列リンカーやアダプターの付加を行います。各DNA配列のクラスター作成は、共有結合リンカーを含むDNAがブリッジPCR増幅物の固体表面にハイブリダイズする方法、またはエマルジョンPCRなどの代替的手法により行われます。また、ライゲーションによるシーケンシング、シーケンシング・バイ・シンセシス、パイロシーケンシング、イオン半導体シーケンシングなど、他にも多くのDNAシーケンシング法があります。それぞれのシーケンシング法には、各配列の長さ（リード長）、エラー率、試薬コストを最終的に決定する、さまざまな反応ステップやケミストリーがあります。

NGSデータ解析の分析アプローチ

すべてのNGSワークフローの最終要素は、シーケンシングの後に発生する重要なデータ解析ステップです。NGSプラットフォームやワークフローは途方もない量のデジタル情報を生み出し、それらはコンピュータで処理されますが、生データセットは、バイオインフォマティクスの専門家が、リードアライメントやマッピングに必要なBowtieやGalaxyなどの分析ツールを用いて分析しなければなりません。これらの分析ツールは増え続ける一方です。NGS技術の分野における発展の多くは、多数の科学的分野が合同で、そのような大規模データセットの解析・統合法を開発し最適化することによって実現しました。現在では、これらのパワフルなツールを用いて、具体的なアプリケーションのニーズに応じて全ゲノム、エクソーム、トランスクリプトームの配列決定を行い、基礎研究や疾患研究を行えるようになっています。

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