DNAシーケンス

NGSテクノロジーで大規模並列DNAシーケンスが可能であるため、遺伝コードの理解が深まります

NextSeq 1000/NextSeq 2000でのDNAシーケンス

DNAシーケンスの概要

DNAシーケンスは、遺伝子、DNA関心領域、または全ゲノムに適用できる極めてスケーラブルなアプローチであり、研究者は健康と疾患を調査して理解を深めることができます。 次世代シーケンサー(NGS)テクノロジーは、事実上あらゆる生物のDNAシーケンスに使用されており、ほぼすべての生物学的疑問を解く貴重な情報を提供します。

イルミナのNGSテクノロジーは、クローン増幅とSequence by Synthesis(SBS)化学を使用して、迅速で正確なDNAシーケンスを可能にします。このプロセスでは、複数のDNA塩基を同定すると同時に1本の核酸鎖に組み込みます。各塩基が成長するストランドに追加されるときに発する固有の蛍光シグナルを使用して、DNA配列の順序を決定します。

NGSによるDNAシーケンスの利点

ヒトの健康と疾患をより深く理解できるDNAシーケンスの利点をご覧ください。DNAシーケンシングの利点を探求し、人間の健康と疾患に関する理解を深めてください

高いスループットとスピード

DNAの大規模並列方式でのシーケンスは、キャピラリー電気泳動ベースのサンガーシーケンスと比較してスループットとスケールにおいて利点となる

高解像度の洞察

高解像度を提供することで、遺伝子、エクソーム、またはゲノムの塩基レベルの全体像を把握

正確な定量

シグナル強度に基づいた定量的測定を提供

包括的な遺伝情報

1塩基変異(SNV)、挿入と欠失、コピー数の変化、染色体異常など、事実上すべてのタイプのゲノムDNAの変化を検出

検出力と柔軟性

新規DNAバリアントの発見、研究規模の拡大、複数サンプルの同時シーケンスを柔軟に実現します

一般的なDNAシーケンス方法

全ゲノムシーケンス

全ゲノムシーケンスは、全ゲノム解析の包括的手法です。今日のシーケンサーはコストを急速に削減しながら、大量のデータを生成できるため、強力な研究ツールとなります。

ターゲットリシーケンス

ターゲットリシーケンスにより、遺伝子サブセットまたはゲノム領域が分離およびシーケンスされるため、サイエンティストは時間、費用、および分析を特定の研究分野に集中させることができます。

エクソームシーケンス

DNAシーケンス手法では、ゲノムのタンパク質コード領域を解析し、疾患と公衆衛生に対する遺伝学の影響を明らかにします。

ターゲット濃縮

ターゲット濃縮は、ハイブリダイゼーションを通じて関心のあるゲノム領域をキャプチャーし、研究者が一度に多数の遺伝子(通常は遺伝子50超)をシーケンスできるようにします。

メチル化シーケンシング

ゲノムワイドおよびターゲットDNAシーケンス法により、単一ヌクレオチドレベルでのDNAメチル化パターンに関する洞察が得れます。

ChIPシーケンス

クロマチン免疫沈降(ChIP)アッセイとシーケンスを組み合わせたクロマチン免疫沈降シーケンス(ChIP-Seq)は、転写因子やその他のタンパク質のゲノムワイドのDNA結合部位を特定するための強力な手法となります。

MiSeq i100 sequencing start screen

革新的なゲノム探索へのアクセスを実現

イルミナのベンチトップシーケンスシステムは、世界中のラボにNGSテクノロジーを手軽に利用できる環境を提供しています。これらのシステムが、微生物学研究、がん研究などにおいて、画期的な進歩をもたらすスピード、パワー、柔軟性をどのように実現しているかをご覧ください。

ベンチトップDNAシーケンサー

イルミナのDNAシーケンスシステムの速度とスループットを比較して、ラボに最適なオプションを見つけてください。

注目のウェビナー

マルチオミクスを通じて隠された意味を捉える

学際的なライフサイエンス研究の推進力となる重要な疑問は、豊富なゲノムスケールのデータから生物学的意味をどのように抽出するかということです。サイエンティストは、「隠された」生物学的洞察を解明する統合されたマルチオミクスアプローチについて議論していす。

進化するNGSテクノロジー

当社のウェビナーにて、シーケンシング技術で実現可能な領域を拡大する方法について、専門家パネルによるディスカッションをお聞きください。トピックスとして、マップされたリードテクノロジー、イルミナ5塩基ソリューション、マルチオミクスおよびマルチモーダルアッセイ、バイオインフォマティクスが挙げられます。

Library prep for DNA sequencing

DNAシーケンスのためのライブラリー調製

イルミナの多用途なライブラリー調製ポートフォリオにより、小さなターゲット化したDNA領域またはゲノム全体のシーケンスを行うことが可能です。PCRフリーおよびビーズ上の断片化化学に革新をもたらすことで、時間の節約、柔軟性、およびシーケンスデータパフォーマンスの向上を実現しました。

関連ソリューション

がんDNAシーケンス

NGSベースのシーケンス法により、がん研究者らはまれな体細胞バリアントを検出し、腫瘍-正常比較を行い、循環DNA断片を解析することができます。

ジェノタイピングソリューション

シーケンスおよびアレイベースのジェノタイピングテクノロジーは、遺伝的変異の機能的結果への洞察を提供することができます。

セルフリーDNAシーケンス

セルフリーDNA(cfDNA)は血流に放出されるDNAの短鎖断片です。母体血サンプルからのcfDNAは、一般的な染色体状態を研究に用いられる場合があります。

微生物シーケンス

DNAシーケンスを用いた微生物種の解析により、環境メタゲノム研究、感染症サーベイランス、疫学研究などの情報を得ることが可能です。

よくある質問

DNAシーケンスは、DNA分子を構成するヌクレオチドの配列を決定するために用いられる拡張可能な手法です。この分子は、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)の4つの異なるヌクレオチドから構成されます。これらの塩基のシーケンスを同定することで、特定のDNAセグメントに保存された遺伝情報に対する洞察が得られます。1

DNAシーケンスのワークフローには、通常、サンプル調製または抽出、DNA断片化、PCR増幅またはPCRフリー法が含まれており、その後シーケンシングとデータ解析が行われます。一般的なシーケンス手法には、サンガーシーケンスおよびNGSが挙げられます。サンガーシーケンスおよび特定のNGSシーケンシング技術では、塩基同定のために蛍光標識ヌクレオチドを組み込むためにDNAポリメラーゼを用いますが、それらの化学的特性やワークフローは大幅に異なります。

サンガーシーケンスは、一度に1つのDNA断片をシーケンスすることから、ロースループットと見なされます。一方、NGSでは数百万のDNA断片を同時に並列シーケンスすることが可能です。2

NGSシーケンスおよびサンガーシーケンスの利点に関する詳細はこちら。

DNAシーケンスは、ヌクレオチド塩基の順序を決定することにより、サイエンティストが生物学的に関連した各種の疑問に対応することができます。DNAシーケンスから生成されるデータは、遺伝子機能を理解するための基礎研究、個人を特定するための法医学、さらには健康と疾患の理解を深めるための医学研究に広く活用されています。

DNAシーケンスのターンアラウンドタイムは、迅速なターゲットシーケンスアッセイの場合は数時間、より包括的な全ゲノムシーケンスニーズ の場合は数日と条件によって大きく異なります。DNAシーケンスのターンアラウンドタイムは、使用するシーケンスや処理方法、処理ラボの運用能力など、いくつかの要因によって決まります。3

DNAシーケンスランタイムの詳細については、当社のシーケンスプラットフォームリソースページをご覧ください。

NGSテクノロジーによる全ゲノムシーケンス法について学びます。

DNAシーケンスは、GCが豊富な領域や非常に反復的なシーケンスは困難を伴うといった、技術的および生物学的な課題に直面しています。ロングリードシーケンス技術により、ショートリードシーケンス法では解析が難しいゲノム内の複雑な構造バリアントを検出することが可能です。4

当社のマップリードテクノロジーが、フローセル上でのライブラリー調製と、隣接するナノウェルのクラスターから得られる近接情報を利用する新しいインフォマティクスをどのように活用し、長距離ゲノムの洞察を生成するか、そのしくみをご覧ください。

複雑なゲノム領域に対する深い洞察を得るためのロングリードシーケンスの利点について詳細を学びます。

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補足資料

NGSテクノロジー

NGSで実際に行える幅広い実験について解説し、イルミナのテクノロジーがどのように機能するかをご紹介します。

適切なキットを見つける

使用する試料、ご興味のある手法に基づいて、お客様のニーズに最適なシーケンスライブラリー調製キットやアレイを決定します。

お問い合わせ

DNAシーケンスのソリューションの詳細については、お気軽にお問い合わせください。

参考文献

  1. National Human Genome Research Institute. DNA Sequencing Fact Sheet. Genome.gov. genome.gov/about-genomics/fact-sheets/DNA-Sequencing-Fact-Sheet. Published September 29, 2023. 閲覧日:2025年10月6日。 
  2. Rodriguez R, Krishnan Y. The chemistry of next-generation sequencing. Nat Biotechnol. 2023;41(12):1709-1715. doi:10.1038/s41587-023-01986-3
  3. Armitage H. Fastest DNA sequencing technique helps undiagnosed patients find answers in mere hours. Stanford Medicine. med.stanford.edu/news/all-news/2022/01/dna-sequencing-technique.html. Published January 12, 2022. 閲覧日:2025年10月21日。
  4. Park J, Cook DE, Chang PC, et al. Accurate somatic small variant discovery for multiple sequencing technologies with DeepSomatic. Nat Biotechnol. 2025年10月16日オンライン公開。doi:10.1038/s41587-025-02839-x