在介紹過NGS的基本原理與概念之後，接下來我們將繼續為各位介紹NGS技術的各種應用。
2009年Choi M等人在Nature期刊上發表的一篇文獻中提到，在人類的基因體中，會表達蛋白質的區域大約只佔全基因體長度的1%左右，但在這些exon區域產生的mutation當中，卻有85%以上會導致人類產生明顯的疾病。
而在NGS技術發展日益成熟的現在，利用定序的方法來大量篩檢與疾病有關基因的做法已經成為可能，但如果科學家們只是想觀察全基因體當中屬於exome那一小部分的序列變化，似乎就沒有必要再進行全基因體的定序工作，只需要將他們感興趣的exome部分純化分離出來進行定序分析，就可以達到這個目的。
為了滿足這樣的實驗需求，安捷倫公司推出了兩樣關於exome capture產品─SureSelect和HaloPlex。
SureSelect是一系列功能強大的exon capture試劑組，長達120 mers的探針，可以有效的結合上目標區域，增加專一性，而當實驗的檢體當中，目標區域有發生較大片段的insertion/deletion時，較長的探針也可以適度的改變結構來因應序列的改變，因此即便是目標序列有發生insertion/deletion的現象，探針也可以成功的結合，擷取下來。
SureSelect的作用原理如下圖：
Genomic DNA隨機碎裂後接上定序需要的adaptor。
將製備好的library與試劑組當中的hybridize buffer、probe混合在同一管中。
這時已經設計好的probe會結合到目標序列上，由於probe上有標記biotin，因此之後加入帶有streptavidin的beads，便可以成功的與probe上的biotin進行結合。
最後再以磁場固定住beads，將不是目標區域的DNA片段去除掉之後，便可以進行後面DNA放大、定序的步驟。
這樣子exome capture的方法，除了定序量相對全基因體定序來得少之外，因為沒有進行PCR的動作，所以不會像其他方法一樣，多了PCR artifacts的影響，也不需要用到特別的儀器才能進行。
在威健生技內部也進行過SureSelect和另一組較常見的exom capture試劑進行50X定序量的平行測試，比較在相同定序量之下，兩組試劑的純化效果。
在50X的定序量下，我們可以看到SureSelect試劑組的表現不管是在可以比對回exon上的reads和bases百分比(% On-target reads、% On-target bases)或是10X、20X甚至是50X 覆蓋率的區域都遠較於另一組試劑表現來得好。
這樣的實驗結果也意味著，相較於另外一組exome capture試劑組，SureSelect純化擷取exome的特異性是比較好的，這樣在後面的定序實驗時也較不會浪費定序的base數在非目標區域的序列上，換句話說，在同樣的定序量下可以得到較多的有用資訊。
在偵測SNP、insertion/deletion部分，目前也已經有相當多篇使用SureSelect來偵測疾病相關mutation的文獻被發表，例如Vissers等人在2010年發表的關於智力障礙與基因突變之間關係的研究；同年Hoischen等人發表的關於Schinzel-Giedion syndrome的研究等，都是利用SureSelect 找到與疾病相關的de novo mutations。
除了常見的human、mouse all exon kit系列之外，也有針對DNA/RNA kinome、Methyl-Seq所推出的產品，搭配安捷倫所開發的免費工具SureDesign，甚至可以針對不同使用者的需求，來客製化不同位置的探針，而設計的方法也相當的平易近人、簡單快速。
參考資料
- 安捷倫科技 http://www.home.agilent.com/agilent/home.jspx?cc=TW&lc=cht#industries
- Ng SB et al. "Targeted capture and massively parallel sequencing of 12 human exomes". Nature 461 (7261): 272–276 (2009).
- Lisenka E L M Vissers et al. “A de novo paradigm for mental retardation”. Nature Genetics 42, 1109–1112 (2010).
- Alexander Hoischen et al. “De novo mutations of SETBP1 cause Schinzel-Giedion syndrome”. Nature Genetics 42, 483–485 (2010).
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