作者簡介：何苗，生物學博士。珠諾云醫(yī)療科技（重慶）有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人，中國醫(yī)學科學院（北京協(xié)和醫(yī)學院）輸血研究所研究員、碩士生導師，協(xié)和青年教師聯(lián)盟理事。

基因是一段攜帶有遺傳信息的DNA序列，通過轉錄和翻譯，指導蛋白質(zhì)的合成來表達個體所攜帶的遺傳信息從而控制生物的性狀表達。

中心法則（The central dogma）：是指遺傳信息從DNA轉錄（Transcription）成RNA，再從RNA翻譯（Translation）成蛋白質(zhì)，即完成遺傳信息的轉錄和翻譯的過程。（圖片引用自Khan Academy）

基因檢測則是通過血液、體液或細胞對DNA進行檢測的技術，通過特定設備對被檢測者細胞中的DNA分子信息作檢測，分析它所含有的基因類型和基因缺陷及其表達功能是否正常的一種方法。基因檢測是融合了分子生物學、檢驗醫(yī)學和生物信息學多個學科的一種專業(yè)的檢測。

如何證明基因檢測的準確性，業(yè)界似乎沒有找到相應的簡單易懂的說明。在此結合筆者的臨床實踐，試著與大家分享一下，讀者可能是對基因檢測比較關心的一般用戶或者專業(yè)人士，我們期待同行讀后的進一步探討交流，以期共同推動基因檢測行業(yè)的發(fā)展。

1所謂“檢測的準確性”

當提出“檢驗結果準嗎？”這樣的問題時，普遍都關心兩個方面：第一方面是檢測結果數(shù)據(jù)的準確性；第二方面是依據(jù)檢測結果對人體健康狀況（如是否患�。┻M行判定的準確性。前者是計量學關心的問題，后者是臨床應用問題，臨床實驗室結果的臨床應用是最終目的。

一般來說，大眾理解的“檢測的準確性”是指當我們拿到一份檢驗報告單時，特別是檢驗結果出現(xiàn)異常時，首先考慮的檢驗結果是否準確。在臨床實踐中，多為檢測指標是否在正常范圍內(nèi)（如紅細胞數(shù)量），或檢測指標的陰陽性（如乙型肝炎病毒的抗原抗體檢測）。這樣的結果是直接可讀，并在大量的既往工作中取得了臨床驗證的指征。因此，這樣的結論可以說，絕大多數(shù)情況下符合臨床表現(xiàn)。

但這樣的評價標準無法沿用至基因組變異與疾病相關領域，這是一個新興的領域，是人類對未知事物探索邁出的第一步，是在黑暗中摸索石頭，并踩著過河的一個漫長過程。在這個過河的過程中，我們有已經(jīng)摸得很清楚的石頭，也有摸得不那么清楚的石頭，還有摸錯了的石頭，甚至有些地方還不知道有沒有石頭。所以要定義我們基于二代測序的罕見遺傳病分析是否“檢測準確”，就不能一概而論，而需要一些詳細的梳理。

那就必須從測序原理、疾病數(shù)據(jù)庫和生物信息分析發(fā)展與技術進步幾個方向進行闡述。

2測序原理及測序的準確性

DNA測序技術，即測定DNA堿基排列順序的技術。人類基因組由腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）四種脫氧核糖核酸以不同排列組成。測定其排列順序，即可進一步研究或改造目的片段。根據(jù)出現(xiàn)時間的先后順序，以及測序方案的不同，目前測序技術大致可分為一代測序（Sanger測序），二代測序（Illumina、Thermofisher、華大基因等）和三代測序（Oxford Nanopore Technology、PacBio等）。

歷代測序儀發(fā)展，一代測序儀明確是ABI（現(xiàn)Thermo Fisher）的Sanger測序；二代測序儀起源于Roche 454，現(xiàn)包括illumina、Thermo Fisher（Ion Torrent）、華大基因等品牌；三代測序目前主要是PacBio和ONT。但國內(nèi)最近已有2家測序公司（齊碳科技、今是科技）研發(fā)出了三代納米孔測序儀。

盡管我們用一代、二代、三代來比較容易的區(qū)分這些測序技術，但是總的來說，這些測序技術在業(yè)內(nèi)都可以細分，比如Illumina的我們稱為基于簇生成原理的高通量測序，而ONT的我們則稱為納米孔測序技術。其實，這三代技術沒有哪一種技術要優(yōu)于其他，也沒有哪一種技術在目前能將其他技術取代，而是根據(jù)具體的檢測需要在最佳的應用場景得到使用，這就是目前測序領域的現(xiàn)狀。下面簡單介紹一下幾個類型的測序技術及優(yōu)劣勢。

一代測序：Sanger法測序的原理就是利用一種DNA聚合酶來延伸結合在待定序列模板上的引物，直到摻入一種鏈終止核苷酸為止。每一次序列測定由一套四個單獨的反應構成，每個反應含有所有四種脫氧核苷酸三磷酸（dNTP），并混入限量的一種不同的雙脫氧核苷三磷酸（ddNTP）。由于ddNTP缺乏延伸所需要的3－OH基團，使延長的寡聚核苷酸選擇性地在G、A、T或C處終止，終止點由反應中相應的雙脫氧而定，可通過高分辨率變性凝膠電泳分離大小不同的片段從而了解到DNA的排列順序。經(jīng)多年發(fā)展，一代測序已相當完善，是目前所有基因檢測的國際金標準。在臨床上，所有的DNA多態(tài)性驗證幾乎都是用一代測序完成。二代測序與三代測序也多是用一代測序來進行驗證。2010年以來，雖然出現(xiàn)了很多新一代測序儀產(chǎn)品，但仍由一代測序發(fā)揮其精準優(yōu)勢用于臨床檢測和驗證。