SOLEXA公司己被 Illumina 併購，現在叫 Genome analyzer 系統，但是我覺得新的名字是”菜市仔名”，不太好記，所以本文中還用延用舊名 Solexa。想當初，Illumnia 在併購Solexa 時，股價一飛衝天，得到華爾街投資客的一至贊成，由此可見大家對Solexa 所寄於的厚望了。而實事上，這些投資客的眼光是對的，solaxa系統巧妙的利用簡單的原理，大符降低DNA片段放大的成本及效率，在大規模定序的世界， 誰能壓低成本，誰能取得優勢，而 Solexa 從這個角度切入，在市場上大有展獲。現在，你就算有錢，還不一定可以買到機器呢！訂單早就排到今天年尾去了。
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Solexa系統的放大原理 （資料來源）
Solexa 的放大原理並非傳統的PCR，而是在固態表面上合成，以可參考一下上圖中的流程圖
1.首先將碎裂後的DNA的片段(～250bp)，兩端接上 adapter
2.調整到適當的濃度後，倒在表面接有OLIGO的載體上，DNA片段會隨機的黏附載體上，如果濃度得宜，一條一條的DNA會自然的分散固定在載體上
3.因為DNA 是可以自由彎曲的，所以就由固定的一端，四處碰撞直到另一端有黏到週邊的OLIGO上。
4. 接下來進行合成，新的DNA會從另一端的OLIGO上合成長出來，而這個新的DNA因為Oligo 的關係，會被固定在載體上
5. Denature 雙股DNA，然後，就由一條變成兩條序列互補的DNA了。
6. 幾個循環後，原來單小分子的片段，週圍就會形成一個同一序列，相互分離的叢集，一次解決分子放大及分離的兩個問題 (看到這裡Lucas站起來鼓掌了)。
Solexa 的放大流程少了微珠及系列選殖的成本，而目前一片晶片設計有八條載體區，每一區上最多可以生成一千萬個叢集，在數量上也量是各系統之冠。
Detection
solaxa 的定序方法類似sanger法(Dye-terminator sequencing)，叢集上的DNA先變成單股，然後黏上定序的引子，然後以是以螢光標記NTP進行合成週期，一次放一種 NTP,當模版上的序列是此週期對應的NTP時，當那一個叢集就會發出螢光，NTP有設計過，一次只會接一個，並不會如454系統，有連續合成的現象。因 為使用改過的 NTP，所以合成的效率會受到影響，SOLAXA系統定序長度一直是他的痛腳，目前的極限是 100bp，使用兩端引子，一次可以定序200，離454系統的400bp 還有很長的一段距離。
雖然長度是短對將片段序列重組回原始序列而言非常不利，但大量的讀取數，多少可以補足這個問題，但是付出的代價就是後端的分析變得很複雜，各式重組運算法 是目前最熱門的話題。
Solexa 系統是目前最熱門的系統，但是我郤覺得他未來的發展是有限的，因為他的放大叢集及讀取的方式，在先天上限制了他長度。在 whole genome sequencing 上，或許可以從數量來補償，但是在許多研究上，每個reads的長度有無可取代的價值，目前大家都還在摸索NGS的應用，而NGS仍屬於貴族的技 術，C/P 值優先，而且他們沒有可以比敵的對手，但是一旦NGS 真得廣泛的應用在各領域時，他的”短處”就會顯現，難保沒有後起之秀可以追上它。
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Solexa系統的放大原理 （資料來源）Solexa 的放大原理並非傳統的PCR，而是在固態表面上合成，以可參考一下上圖中的流程圖
1.首先將碎裂後的DNA的片段(～250bp)，兩端接上 adapter
2.調整到適當的濃度後，倒在表面接有OLIGO的載體上，DNA片段會隨機的黏附載體上，如果濃度得宜，一條一條的DNA會自然的分散固定在載體上
3.因為DNA 是可以自由彎曲的，所以就由固定的一端，四處碰撞直到另一端有黏到週邊的OLIGO上。
4. 接下來進行合成，新的DNA會從另一端的OLIGO上合成長出來，而這個新的DNA因為Oligo 的關係，會被固定在載體上
5. Denature 雙股DNA，然後，就由一條變成兩條序列互補的DNA了。
6. 幾個循環後，原來單小分子的片段，週圍就會形成一個同一序列，相互分離的叢集，一次解決分子放大及分離的兩個問題 (看到這裡Lucas站起來鼓掌了)。
Solexa 的放大流程少了微珠及系列選殖的成本，而目前一片晶片設計有八條載體區，每一區上最多可以生成一千萬個叢集，在數量上也量是各系統之冠。
Detection
solaxa 的定序方法類似sanger法(Dye-terminator sequencing)，叢集上的DNA先變成單股，然後黏上定序的引子，然後以是以螢光標記NTP進行合成週期，一次放一種 NTP,當模版上的序列是此週期對應的NTP時，當那一個叢集就會發出螢光，NTP有設計過，一次只會接一個，並不會如454系統，有連續合成的現象。因 為使用改過的 NTP，所以合成的效率會受到影響，SOLAXA系統定序長度一直是他的痛腳，目前的極限是 100bp，使用兩端引子，一次可以定序200，離454系統的400bp 還有很長的一段距離。
最近在 Youtube 上找到的動畫，一目瞭然，如早發現就可以省下我好多口舌。
雖然長度是短對將片段序列重組回原始序列而言非常不利，但大量的讀取數，多少可以補足這個問題，但是付出的代價就是後端的分析變得很複雜，各式重組運算法 是目前最熱門的話題。
Solexa 系統是目前最熱門的系統，但是我郤覺得他未來的發展是有限的，因為他的放大叢集及讀取的方式，在先天上限制了他長度。在 whole genome sequencing 上，或許可以從數量來補償，但是在許多研究上，每個reads的長度有無可取代的價值，目前大家都還在摸索NGS的應用，而NGS仍屬於貴族的技 術，C/P 值優先，而且他們沒有可以比敵的對手，但是一旦NGS 真得廣泛的應用在各領域時，他的”短處”就會顯現，難保沒有後起之秀可以追上它。
延伸閱讀：
Dear Lucas:
回覆刪除你也知道我之前待的地方環境很鳥
可以離開當然不會想再留下
我現在中研院生醫所
很巧的我目前剛好準備要做solexa的NGS
真要好好跟你討教了～