首先，讓我們簡(jiǎn)要地看一下“外顯子組”是什么。

在DNA中，有兩種類型的核苷酸（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鳥嘌呤和胞嘧啶）序列；內(nèi)含子和外顯子。由于外顯子是我們這里的重點(diǎn)，我們將更詳細(xì)地討論它們。

外顯子代表表達(dá)區(qū)域。外顯子之所以被稱為外顯子，是因?yàn)檫@是被表達(dá)的DNA鏈的區(qū)域或區(qū)域。當(dāng)RNA形成以編碼特定氨基酸時(shí)，它是被轉(zhuǎn)錄的外顯子，它是保守的。這就是所謂的“成熟的mRNA”（成熟的信使RNA），之所以這樣稱呼，是因?yàn)橹皇Ｏ抡嬲龢?gòu)建蛋白質(zhì)的序列。然后這種成熟的mRNA與tRNA（轉(zhuǎn)移RNA）一起工作，它們會(huì)產(chǎn)生蛋白質(zhì)。

人類基因組包含233,785個(gè)外顯子，其中80%的長度小于200個(gè)堿基對(duì)。因此，如果整個(gè)人類基因序列是“基因組”，那么整個(gè)外顯子組就是外顯子組。

當(dāng)一項(xiàng)研究調(diào)查或基因圖譜想要對(duì)外顯子組進(jìn)行測(cè)序時(shí)，他們的意思是對(duì)特定人的整個(gè)人類外顯子組進(jìn)行測(cè)序。這個(gè)過程與全基因測(cè)序沒有太大區(qū)別，只是目標(biāo)選擇（技術(shù)上稱為“目標(biāo)富集”）是一個(gè)重要部分。因?yàn)橥怙@子只占基因中基因序列的2%，所以它們非常重要。但他們必須退出序列。

這通常在DNA片段化后以兩種方式之一完成：基于陣列的富集：微陣列用于捕獲外顯子。微陣列是與目標(biāo)基因片段相對(duì)應(yīng)的寡核苷酸碎片在這些陣列上移動(dòng)，它們找到了它們“匹配”的寡核苷酸，并粘在它們上面。允許它們被分離，然后使用PCR技術(shù)相乘。溶液內(nèi)富集：這是由化學(xué)物質(zhì)組成的節(jié)拍，一種寡核苷酸納米顆粒，這些被稱為“探針”。這些現(xiàn)在被引入遺傳物質(zhì)，很像微陣列，它們粘附在珠子表面。然后對(duì)其進(jìn)行洗滌和純化。允許DNA片段被倍增和測(cè)序。對(duì)于大約3.5個(gè)magbases，這是一個(gè)非常有效的解決方案。然而，所討論的技術(shù)取決于手頭測(cè)序技術(shù)的選擇。

綜上所述，最基本的DNA測(cè)序技術(shù)就是凝膠電泳，這是很多人都熟悉的。

結(jié)果如下所示：

這是由于電流導(dǎo)致DNA穿過凝膠板，凝膠板留下條帶，因?yàn)樗鼈円圆煌乃俣纫苿?dòng)。這是低效且耗時(shí)的，因此我們開發(fā)了更新的技術(shù)。

在現(xiàn)代高通量系統(tǒng)中，這是通過自動(dòng)化過程完成的。兩塊玻璃板有96條DNA通道，電流通過它們，機(jī)器讀取軌跡。比手動(dòng)凝膠電泳快得多。

然而，較新的高通量系統(tǒng)使用Sanger測(cè)序，即將少量DNA放入試管中，結(jié)合引物和四個(gè)鏈終止核苷酸，這些核苷酸被染料標(biāo)記，溶液經(jīng)過多輪加熱。溶液準(zhǔn)備好后，用凝膠將其強(qiáng)制通過非常小的毛細(xì)管。根據(jù)它們的大小，它們以不同的速度穿過這些毛細(xì)血管。當(dāng)它們穿過管子的末端時(shí)，會(huì)有一束激光照亮它們，讓核苷酸結(jié)合的再見發(fā)光，形成一個(gè)序列，稱為色譜圖。

然后是下一代測(cè)序，以及許多不同的方法，SMRT測(cè)序、納米孔測(cè)序、大規(guī)模并行特征測(cè)序、微流體系統(tǒng)等等。將這些視為許多Sanger音序器，它們都以不同的方式小型化并同時(shí)運(yùn)行。它非?？焖俸透咝А＿€有其他技術(shù)正在開發(fā)中。

一旦該過程完成，遺傳學(xué)家/生物信息學(xué)家（在某些情況下）必須分析數(shù)據(jù)，這里的第一步是過濾原始讀數(shù)，這是機(jī)器產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)。有些會(huì)被忽略，有些會(huì)被添加到遺傳學(xué)數(shù)據(jù)庫中，并且會(huì)在這個(gè)過程中被“修復(fù)”。?

全外顯子組測(cè)序允許醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)家、生物信息學(xué)家、分子生物學(xué)家，有時(shí)甚至是腫瘤學(xué)家，在給定基因中尋找可能導(dǎo)致特定疾病的特定突變。正如我上面所說的；外顯子組可能只代表總基因序列的2%，但它負(fù)責(zé)所有蛋白質(zhì)的形成。這意味著許多遺傳疾病可以直接與外顯子組相關(guān)。

雖然特定基因測(cè)序更省時(shí)，但通過全外顯子組測(cè)序可以發(fā)現(xiàn)大量信息。隨著高通量和下一代測(cè)序技術(shù)的不斷成熟，我們將在更短的時(shí)間內(nèi)看到外顯子組測(cè)序的影響越來越大。這將使藥物發(fā)現(xiàn)以更有效的速度發(fā)生。