定序Sequencing

         目前常用的次世代基因定序儀主要是二代儀器，包括Solexa/Illumina、SOLiD/Life Technologies和454/Roche三種平台。其中，Illumina開發的Solexa高通量定序技術是現行的主流技術。這種技術的常規定序規格是雙向讀取（pair-end，PE），片段長度為150個鹼基對。
 
         不同的次世代基因定序服務對所需的定序資料量有不同的要求。定序深度（sequencing depth）用於評估資料量是否足夠，其核心在於需要產生多少序列才能提供準確的信息。由定序儀產出的這些序列稱為定序序列（reads）。以全基因組定序（Whole Genome Sequencing，WGS）為例，人類基因組總長度約30億個鹼基對，約3G（Giga，十億）。用於遺傳突變（germline mutation）變異分析的建議定序深度是30倍（30X），對應的定序資料量是90G，可獲得約300M（Million，百萬）個序列片段。這些片段主要提供遺傳突變變異點的信息，適用於遺傳疾病研究。如果是癌症體突變（somatic mutation）變異分析，建議的定序深度需達到50-60X，對應的資料量是150-180G。
 
         以全外顯子定序（Whole Exome Sequencing，WES）為例，遺傳突變變異分析建議的定序資料量是10G，序列覆蓋率（reads coverage）是200X；體突變變異分析的建議資料量是20G，序列覆蓋率是400X。對於目標區域定序（targeted sequencing），其序列覆蓋率需達到最高（＞500X）。進一步比較全基因組與全外顯子定序資料量會發現全基因組定序資料量高出9倍之多，這表示全基因組定序分析耗時且資料儲存空間需求大。
 
         在5年內，隨篩檢流程的運行會累積大量資料，這對精準醫療平台提出了巨大的運算量能、儲存空間及軟硬體管理挑戰。除了傳統的本機運算（如個人電腦或筆記本電腦），精準醫療平台引進「雲端平行運算」技術以應對巨量資料分析。