在20世纪90年代中期,剑桥大学的科学家Shankar Balasubramanian博士和David Klenerman博士使用荧光标记的核苷酸来观察聚合酶在单个分子水平上的运动,因为它合成了固定在表面的DNA。
剑桥大学科学家对人类基因组初稿的贡献,以及亚历山大·托德(Alexander Todd)、詹姆斯·沃森(James Watson)、弗朗西斯·克里克(Francis Crick)和弗雷德·桑格(Fred Sanger)在剑桥大学丰富的DNA研究史,激发了巴拉苏布拉曼尼亚博士(Drs.Balasubramanian)和克莱纳曼(Klenerman)对这种方法如何用于DNA测序的理论研究。
1997年夏天,在实验室和当地一家酒吧进行了一系列创造性的讨论,引发了使用克隆阵列和使用可逆终止剂固相测序(后来称为合成测序技术,简称SBS)对短读进行大规模并行测序的想法。这成为一种新的DNA测序方法的基础。
巴拉苏布拉曼尼亚和克勒曼与风险投资公司阿宾沃斯管理公司(Abingworth Management)进行了接触,并获得了最初的种子资金,于1998年成立了Solexa。早期的研究和开发工作在剑桥化学系进行,直到2000年,Solexa的公司设施在切斯特福德研究园建立。
2001年,该团队的研究进展吸引了1200万英镑的A系列资金,使其能够组建管理团队。三年后,Solexa从Manteia获得了分子聚类技术。将单个DNA分子扩增成簇状可提高基因调用的保真度和准确性,同时通过产生更强的信号降低系统光学的成本。
一年后,研究小组对噬菌体phiX-174的完整基因组进行了测序,Sanger首次用他的方法对同一基因组进行了测序。然而,SBS技术生成的序列数据要多得多,一次运行可提供300多万个碱基。
2005年,Solexa通过反向并购收购了仪器公司Lynx Therapeutics,成为一家国际上市公司(纳斯达克),在英国切斯特福德和海沃德设有办事处。加州海沃德的工程和软件生产团队立即开始工作,将成功的Solexa原型机改造成商业测序仪器。
Solexa的第一个测序仪,基因组分析仪,于2006年推出,使科学家能够在一次运行中对1g (Gb)的数据进行测序。
Solexa于2007年初被Illumina收购。在这几年中,许多微生物、植物、人类和动物的基因组都用这项技术进行了测序。下一代测序(NGS)数据输出的增长速度超过了摩尔定律——每年增加一倍多。
通过改进和优化,最新一代基于Illumina SBS技术的仪器每次运行可以生成多个Tb的数据。随着产生测序数据能力的巨大提高,研究人员可以在数小时或数天内从想法迅速转化为数据。我们只是刚刚开始利用这项技术的优势。请继续关注进一步的发展。
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