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插图 苏盼盼 |
基因是带有遗传信息的遗传物质。它的物质形态是脱氧核糖核酸——DNA链,链上排列四种碱基,排列顺序决定了生物的结构和功能。一个复杂细胞里包含线粒体、叶绿体等细胞器的DNA,这些信息在纳米级别呈现,人类的肉眼不可能看到,所以人类发明了测序仪。测序仪的作用就是把宏观的化学信息转化成人类或者计算机能识别的视觉信息。
最早被测序的病毒都是DNA病毒。第一代测序前需要有一步叫作反转录的工作,也就是把RNA的语言转换成DNA的语言。这种第一代测序技术需要大量复读、誊抄基因的原本,显像也很麻烦。
而现在的测序技术用少量原本就可以读取,再加上计算机技术的进步,测序变得快速高效,这就是第二代测序技术——高通量测序。高通量测序在病毒和免疫领域的应用很广泛,它可以测序被病毒侵染的细胞小生态的“宏基因组”。
现在,病毒基因组的测序技术正向第三代迈进。比如“纳米孔测序”,让一些基因元件牵着核酸链通过一个人造的纳米孔洞,它可以对单个分子进行测序,更能直接读出RNA的碱基信息,省去了反转录的麻烦。