下一代测序（NGS）包含一组现代测序技术，可以并行测序数百万个DNA片段，使得快速且经济地完成全基因组测序成为可能。Illumina、Ion Torrent 和 PacBio 等平台在该领域占主导地位。

NGS的工作原理（Illumina平台）

1. 文库制备

将DNA片段化，通常为200-600个碱基对。将短的已知序列接头连接到每个片段的两端。这些接头使片段能够结合到流动槽上，并作为测序的引物位点。

2. 簇生成

将文库加载到流动槽上，其表面涂有互补寡核苷酸。每个片段与流动槽结合并进行桥式扩增：片段弯曲，合成新链，重复该过程，为每个片段创建一个包含数千个相同拷贝的簇。

3. 边合成边测序

荧光标记的核苷酸逐个流过流动槽。每个核苷酸都有一个可逆终止子，每个循环只允许添加一个碱基。每个循环后，对荧光进行成像，以确定每个簇中添加了哪个碱基。

4. 数据分析

生成数百万条测序读段。这些读段与参考基因组比对或从头组装。根据应用，生物信息学工具识别遗传变异、基因表达水平或表观遗传修饰。

5. 应用

NGS 用于全基因组测序、靶向基因面板、RNA测序、表观遗传分析和宏基因组学等众多应用。