探索基因密码的基石：Sanger测序原理详解
人类历史上的科学里程碑之一，由弗雷德里克·桑格爵士（Frederick Sanger）在1980年以“双脱氧终止法”闻名的测序技术，开启了第一代测序的篇章。这一发明奠定了无数科学研究，包括人类基因组计划，让桑格再次荣膺诺贝尔化学奖的荣誉。让我们沿着ABI公司的创新足迹，深入理解BigDye测序法的核心原理。
从ABI-3730和ABI-3500测序仪的诞生，到BigDye荧光标记试剂盒的出现，一代测序技术的金标准就此确立。双脱氧核苷酸（ddNTP）是Sanger测序的关键，它在DNA聚合过程中扮演独特角色。ddNTP的3'端缺失羟基，让DNA聚合酶在合成链时遇到阻碍，形成不同长度的终止片段，每个片段的3'端都有一个特定的双脱氧核苷酸标记，记录了模板链上对应碱基的信息。
BigDye试剂的创新在于，它将荧光标记引入到碱基上，使得在最后的分析阶段，通过颜色差异轻松识别出DNA链末端的碱基。在实际测序中，精心设计的引物引导聚合反应，荧光标记的ddNTP与模板互补配对，生成一系列带有荧光标签的DNA片段。这些片段随后在电泳过程中，根据片段长度在聚丙烯酰胺凝胶中分离，形成具有4种不同颜色（代表AGCT四种碱基）的图谱。
当激光扫描这些片段时，荧光强度记录了碱基的序列信息。峰的高度和尖锐程度反映了碱基的精确性，峰越多、交错越少，判断就越准确。ABI3500测序仪通常能测到850个碱基，而ABI3730则可达到700个碱基以上的序列。Sanger测序法的每个步骤，都是科技与智慧的结晶，它开启了精准解读生命密码的大门。
通过这种创新技术，科学家们得以揭示基因组的奥秘，推动了生物学、医学等多个领域的快速发展。每一丝荧光闪烁，都在讲述着生命的故事，而Sanger测序法，就是这部宏大叙事中不可或缺的一章。