シークエンサーの仕組みと「1,000ドルゲノム」時代

増幅させたDNAを2本鎖から1本鎖の状態へ分解。50～400塩基ごとに人工的にぶつ切りにされる。

DNAの片側の鎖と多数の塩基を反応させると、アデニン（A）はT（チミン）と、シトシン（C）はG（グアニン）と自動的にくっついていく。ただし、ヒトゲノム計画が終了した2003年ごろには、まだ、この塩基の直接検出する方法がなかった。

そこで、反応させる塩基の中に、人工的に蛍光分子をくっつけ、さらに塩基のつながりがそれ以上伸びないように細工された塩基を混ぜる。

塩基が自動的につながっていく際、人工的な塩基がどこに入ってくるかはランダムなので、DNAの端に蛍光分子がくっついた、1塩基、2塩基、3塩基…の長さのDNAが作られる。

これらのDNAを電気泳動装置などの中に流すと、長さの短いDNAほど早く流れる。

装置を通過する順に蛍光を検出すれば、蛍光分子のついた塩基の種類と位置が分かる。

ただし、検出した塩基は、調べたいDNAとA⇔T、C⇔Gが逆なので、それらを反転させてはじめて調べたいDNAの塩基配列が分かる。

解読するDNAを増幅させるのは、従来型の方法と同じ。

従来型とは異なり、先につなげる塩基を1つずつ1本鎖DNAと反応させていく。以下の2つの方法が現在主流。

• 通常の塩基がくっつくときだけ放出されるピロリン酸、水素イオンを検出するタイプ（Ion Proton（ライフテクノロジーズ社） など）。
• 従来型同様蛍光を検出するタイプ。従来型との違いは、検出した蛍光分子は次の塩基がつながるときには外れるので、蛍光が混ざることがないので、連続して検出することが可能（HiSeq 2500（イルミナ社） など）。

ペアになる塩基を反応させたときだけ塩基がくっつき、水素イオン、ピロリン酸または蛍光が発せられるので、それを検出すれば、塩基の種類が分かる。

4種類の塩基を順番に反応させ、それを繰り返すことで、順次塩基配列が特定されていく。従来型のように、長さの異なるDNAを一通り用意する必要がないため、効率的。