Generations of Dna Sequencing Methods (Review)

Abstract

Several decades have passed since the development of the revolutionary DNA sequencing method by Frederick Sanger and his colleagues. After the Human Genome Project, the time interval between sequencing technologies began to shrink, while the volume of scientific knowledge continued to grow exponentially. Following Sanger sequencing, considered as the first generation, new generations of DNA sequencing were consistently introduced into practice. Advances in next generation sequencing (NGS) technologies have contributed significantly to this trend by reducing costs and generating massive sequencing data. To date, there are three generations of sequencing technologies. Second generation se-quencing, which is currently the most commonly used NGS technology, consists of library preparation, amplification and sequencing steps, while in third generation sequencing, individual nucleic acids are sequenced directly to avoid bias and have higher throughput. The development of new generations of sequencing has made it possible to overcome the limitations of traditional DNA sequencing methods and has found application in a wide range of projects in molecular biology. On the other hand, with the development of next generation technologies, many technical problems arise that need to be deeply analyzed and solved. Each generation and sequencing platform, due to its methodological approach, has specific advantages and disadvantages that determine suitability for certain applications. Thus, the assessment of these characteristics, limitations and potential applications helps to shape the directions for further research on sequencing technologies.

Helicobacter pylori Antibiotic Resistance: Molecular Basis and Diagnostic Methods

“…The Sanger sequencing method is the analysis of the studied DNA section's nucleotide sequence of the, namely, the determination of the exact order of the nucleotides in the DNA molecule. With its help, in one working cycle, it is possible to "read" sequences up to 1000 base pairs long with a high accuracy of 98% [31].…”

Molecular and genetic characterization of the Pseudomonas chlororaphis subsp. aurantiaca mutant strain with increased resistance to hydrogen peroxide

“…Однако существенным минусом этой стратегии является сложность последующей идентификации генов, продукты которых вносят наибольший вклад в образование целевого метаболита. С развитием технологий секвенирования второго и третьего поколений, а также с оптимизацией биоинформатических подходов, позволяющих осуществить сборку достаточно протяженных скаффолдов либо целых бактериальных геномов и их последующую аннотацию, были открыты новые перспективы в идентификации метаболических путей, задействованных в образовании биологически активных соединений [4].…”

Problems of early diagnosis of hereditary neurological diseases

“…Генетика не только определяет риск манифестации разнообразной менделевской и мультифакторной неврологической патологии, но и помогает в раскрытии молекулярных основ патологического процесса, а также вносит ключевой вклад в систематизацию наследственных болезней и синдромов [1]. Геномная классификация наследственных заболеваний нервной системы имеет особенно большое значение в свете их выраженной генетической гетерогенности, что выводит на первый план задачу разработки информативных методов ДНК-диагностики, в том числе на основе мультиплексных технологий [2,3].…”

“…К таким методам относятся массовое параллельное секвенирование (экзомное, геномное, с использованием таргетных генных панелей), мультиплексная пробо-зависимая лигазная реакция с амплификцией (MLPA) и др. [2,3]. Однако доля выявляемых наследственных заболеваний при использовании методов массового параллельного секвенирования составляет не более 1/3 от всех неврологических заболеваний с неясной этиологией [9].…”