簡介
每個人從受精卵開始就繼承了父母的DNA遺傳信息，並且攜帶一生，不易改變。全基因組測序就是通過運用新一代高通量DNA測序儀，進行10-20倍覆蓋率的個人全基因組測序，然後與人類基因組精確圖譜比較，得到完整的個人全基因組序列，破譯個人全部的遺傳信息的過程。全基因組測序覆蓋面廣，能檢測個體基因組中的全部遺傳信息；準確性高，其準確率可高達99.99%。
全基因組測序揭示了人類生、老、病、死的奧秘，使人類從根本上認知疾病發生的原因，做到正確的治療疾病、儘早的預防疾病。
研究經過
1986年， Renato Dulbecco是最早提出人類基因組定序的科學家之一。他認為如果能夠知道所有人類基因的序列，對癌症的研究將會很有幫助。美國能源部（DOE）與美國國家衛生研究院（NIH），分別在1986年與1987年加入人類基因組計畫。除了美國之外，日本在1981年就已經開始研究相關問題，但是並沒有美國那樣積極。到了1988年，詹姆士·華生（DNA雙螺鏇結構發現者之一）成為NIH的基因組部門主管。1990年開始國際合作。1996年，多個國家招開百慕達會議，以2005年完成定序為目標，分配了各國負責的工作，並且宣布研究結果將會即時公布，並完全免費。
1998年，克萊格·凡特的塞雷拉基因組公司成立，而且宣布將在2001年完成定序工作。隨後國際團隊也將完成工作的期限提前。2000年6月26日，塞雷拉公司的代表凡特，以及國際合作團隊的代表弗朗西斯·柯林斯（Francis Collins），在美國總統柯林頓的陪同下發表演說，宣布人類基因組的概要已經完成。2001年2月，國際團隊與塞雷拉公司，分別將研究成果發表於《自然》與《科學》兩份期刊。在基因組計畫的研究過程中，塞雷拉基因組使用的是霰彈槍定序法（shotgun sequencing），這種方法較為迅速 ，但是仍需以傳統定序來分析細節。目前，全基因組測序技術主要包括第二代測序技術（NGS）和第三代測序技術。第二代測序技術已經能夠快速、低成本的進行全基因組測序，其設備供應商主要是Solexa （現被Illumina公司合併），454（羅氏公司）和SOLiD（AB公司）。第三代測序技術於2011年4月正式推廣，其單分子實時（SMRT）測序技術完全不同與第二代測序，它的序列讀長高達3000 bp（Pacific Biosciences 公司研發）。
技術路線
提取基因組DNA，然後隨機打斷，電泳回收所需長度的DNA片段（0.2~5kb），加上接頭,進行基因簇cluster製備或電子擴增E-PCR，最後利用Paired-End（Solexa）或者Mate-Pair（SOLiD）的方法對插入片段進行測序。然後對測得的序列組裝成Contig，通過Paired-End的距離可進一步組裝成Scaffold，進而可組裝成染色體等。組裝效果與測序深度與覆蓋度、測序質量等有關。目前常用的組裝有：SOAPdenovo、Trimity、Abyss等。
原理
雙末端（Paired-End）測序原理
測序深度（SequencingDepth）：測序得到的鹼基總量（bp）與基因組大小（Genome）的比值，它是評價測序量的指標之一。測序深度與基因組覆蓋度之間是一個正相關的關係，測序帶來的錯誤率或假陽性結果會隨著測序深度的提升而下降。重測序的個體，如果採用的是雙末端或Mate-Pair方案，當測序深度在10~15X以上時，基因組覆蓋度和測序錯誤率控制均得以保證。
測序深度對基因組覆蓋度和測序錯誤率的影響
（HOM：純合體HET：雜合體）
全基因組重測序的個體，通過序列比對，可以找到大量的單核苷酸多態性（SNP），插入缺失（InDel，Insertion/Deletion）和結構變異（SV，StructureVariation）位點。SBC可以協助客戶，通過生物信息手段，分析不同個體基因組間的結構差異，同時完成SNP及基因組結構注釋。
分析流程
1．數據量產出
總鹼基數量、TotalMappingReads、UniquelyMappingReads統計，測序深度分析。
2．一致性序列組裝
與參考基因組序列（Referencegenomesequence）的比對分析，利用貝葉斯統計模型檢測出每個鹼基位點的最大可能性基因型，並組裝出該個體基因組的一致序列。
3．SNP檢測及在基因組中的分布
提取全基因組中所有多態性位點，結合質量值、測序深度、重複性等因素作進一步的過濾篩選，最終得到可信度高的SNP數據集。並根據參考基因組信息對檢測到的變異進行注釋。
4．InDel檢測及在基因組的分布
在進行mapping的過程中，進行容gap的比對並檢測可信的shortInDel。在檢測過程中，gap的長度為1~5個鹼基。對於每個InDel的檢測，至少需要3個Paired-End序列的支持。
5．StructureVariation檢測及在基因組中的分布
SBC能夠檢測到的結構變異類型主要有：插入、缺失、複製、倒位、易位等。根據測序個體序列與參考基因組序列比對分析結果，檢測全基因組水平的結構變異並對檢測到的變異進行注釋。
