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分子水平上的运动,因为聚合酶合成了固定在表面上的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DNA研究方面的丰富历史,启发了博士。Balasubramanian和Klenerman提出了如何将这种方法用于DNA测序的理论。
1997年夏天,在实验室和一个当地的酒吧里,一系列创造性的讨论激发了围绕克隆阵列和利用可逆终止体固相测序(后来被称为合成技术测序,或SBS)对短序列进行大规模并行测序的想法。这成为了一种新的DNA测序方法的基础。
巴拉苏布拉马尼安和克莱曼接触了风险投资公司Abingworth Management,并在1998年获得了初始种子资金,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,当Solexa的公司设施建立在切斯特福德研究公园。
2001年,该团队的研究进展吸引了1200万英镑的A轮融资,使其能够组建管理团队。三年后,Solexa从Manteia获得分子聚类技术。将单个DNA分子扩增成簇,提高了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了系统光学的成本。
一年后,该团队对噬菌体phiX-174的全基因组进行了测序,桑格使用他的方法首次对该基因组进行了测序。然而,SBS技术生成了更多的序列数据,单次运行就交付了300万个碱基。
2005年,Solexa通过反向并购收购了仪器仪表公司Lynx Therapeutics,成为一家国际上市公司(NASDAQ),在英国切斯特福德和海沃德设有办事处。位于Hayward的工程和软件生产团队立即开始将成功的Solexa原型转化为商用测序仪器。
第一个Solexa测序器,基因组分析仪,于2006年推出,使科学家能够在一次运行中对1gb的数据进行测序。
Solexa于2007年初被Illumina收购。在这期间,许多微生物、植物、人类和动物的基因组已经用这种技术进行了测序。下一代测序(NGS)数据输出的增长速度超过了摩尔定律——每年增长一倍以上。
通过改进和优化,基于Illumina SBS技术的最新一代仪器可以在每次运行中生成多个Tb的数据。随着产生测序数据能力的巨大提高,研究人员可以在几个小时或几天内迅速从想法转变为数据。我们才刚刚开始利用这项技术的力量……请继续关注未来的发展。
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