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Illumina Genome Analyzer 是一种基于单分子簇的边合成边测序技术，它基于专有的可逆终止化学反应原理。测序时将基因组DNA的随机片段附着到光学透明的玻璃表面（即Flow Illumina Genome Analyzer是一种基于单分子簇的边合成边测序技术，它基于专有的可逆终止化学反应原理。测序时将基因组DNA的随机片段附着到光学透明的玻璃表面（即Flow cell），这些DNA片段经过延伸和桥式扩增后，在Flow cell上形成了数以亿计Cluster，每个Cluster是具有数千份相同模板的单分子簇。然后利用带荧光基团的四种特殊脱氧核糖核苷酸，通过可逆性终止的SBS（边合成边测序）技术对待测的模板DNA进行测序。这种新方法确保了高精确度和真实的一个碱基接一个碱基的测序，排除序列方面的特殊错误，为同聚物和重复序列的测序提供了一个很好的解决方案。

IIllumina Genome Analyzer测序技术避免了像传统测序技术那样耗费大量人力、物力进行片段克隆、转化、质粒抽提等工作，测序通量有着若干个数量级的提高。同时多种样品制备的方法，使得此技术有一系列的广泛应用，包括基因表达、小RNA的发现、全基因组水平的甲基化、元基因组学、蛋白质核酸相互作用等。