4.5.3　DNA序列分析的自动化

DNA序列分析的自动化包括两个方面的内容，一是指“分析反应”的自动化，更为重要的则是指反应产物（标记DNA片段）分析的自动化，即“读片过程”的自动化。现在自动化测序大都沿用Sanger双脱氧链终止法原理进行测序反应，各种DNA自动测序系统差别很大，主要的差别在于非放射性标记物和反应产物（标记DNA片段）分析系统。

1.ALF全自动激光荧光DNA测序系统

ALF全自动激光荧光DNA测序系统是由德国海德堡欧洲分子生物学实验室（EMBL）等提出并设计的。测序引物用非放射性单一Cy5荧光素标记，沿用Sanger双脱氧链终止法分别生成4组终止于不同种类碱基、带有Cy5荧光素标记的DNA片段。4组反应物在变性凝胶上电泳，每个泳道有一个由激光枪和探测器组成的检测装置。当荧光素标记的DNA条带迁移至探测区并遇上激光时，荧光标记被激活并释放出光信号，光探测器接收光信号，计算机将收集到的信号（原始数据）进行处理，获得样品DNA的最终序列。与传统的手工操作测序相比，ALF系统能直接获取原始数据并及时处理。该系统在仪器硬件和驱动软件的设计上都进行了不断的改进，近年推出了ALF express TM全自动激光荧光DNA测序仪。该仪器设计独特，可提供快速可靠的核酸测序、片段分析和突变检测，广泛应用于人类基因组计划，在这种大规模序列测定中，该仪器起到重要的初筛作用。

2.ABⅠ型全自动DNA测序仪

这是由Perkin Elmer（PE公司）推出的DNA自动化测序仪。其特点是采用有专利权的四种荧光染料分别标记终止物ddNTP或引物，经Sanger测序反应后，反应产物3'端（标记终止物法）或5'端（标记引物法）带有不同的荧光标记。一个样品的4个测序反应产物可在同一泳道内电泳，从而降低测序泳道间迁移率差异对精确性的影响。通过电泳将各个荧光标记片段分开，同时激光检测器同步扫描，激发的荧光经光栅分光，以区分代表不同碱基信息的不同颜色的荧光，并在CCD摄影机上同步成像。计算机可在电泳过程中对仪器运行情况进行同步检测，结果能以电泳图谱、荧光吸收峰图或碱基排列顺序等多种方式输出。目前PE公司生产出的377型全自动DNA测序仪具有可一次测定多个样品（64个以上）、测序精确度高和每个样品判读序列长（约700 bp）等优点，测序速度高达200 bp/h。