Perinteinen sekvensointi, Sanger-sekvensointi, oli ensimmäisen sukupolven menetelmä ja mahdollisti yksittäisten geenien tarkastelun sekä pienen mittakaavan tutkimukset. Se on hyvin luotettava, mutta hidasta ja kustannuksiltaan rajoitettua suurissa projekteissa.
Nykyään käytetään suurten läpimurtojen (NGS) teknologioita, joiden avulla voidaan nopeasti ja kustannustehokkaasti lukea koko genomi tai sen osia. Näihin kuuluvat lyhyiden lukujen (short-read) alustat kuten Illumina ja Ion Torrent sekä pitkien lukujen (long-read) alustat kuten PacBio ja Oxford Nanopore. Lyhyiden lukujen tekniikat tuottavat valtavia määriä tarkkaa dataa, mutta lukujen pituus on lyhyempi, mikä voi rajoittaa toistojen ja rakenteiden tulkintaa. Pitkien lukujen tekniikat puolestaan antavat pidempiä luettuja, mikä parantaa contig-rakenteiden ja monimutkaisten alueiden hahmottamista, mutta ne voivat olla kalliimpia ja niillä voi esiintyä suurempia virheprosentteja joillakin alueilla.
Prosessi alkaa näytteiden valmistelulla: DNA:n tai RNA:n fragmentointi, adapterien lisäys ja mahdollinen PCR-karsinta. Tämän jälkeen sekvensointilaitteet lukevat emästen järjestyksen ja tuottavat suuria määriä sekvenssiä. Data analysoidaan bioinformatiikalla, mukaan lukien base calling, demultiplexing, referenssikartoitus, varianttien haku ja tulosten tulkinta.
Sovelluksia ovat koko genomika (WGS), exomika (WES), kohdennettu sekvensointi, trankriptominen sekvensointi (RNA-seq), metagenomiikka ja epigenomiikka. Klinisesti sekvensointia sovelletaan muun muassa syövän genomian tutkimukseen, harvinaisten tautien diagnostiikkaan sekä patogeenien tunnistukseen.
Haasteisiin kuuluvat tekniset ja taloudelliset näkökohdat sekä datan käsittelyn vaativuus. Korkea läpimeno ja pienemmät kustannukset ovat vahvistuneet, mutta analyysi vaatii asiantuntemusta ja riittävää tallennuskapasiteettia. Tulevaisuudessa kehitys suuntautuu reaaliaikaisempaan ja kenttäkunnalliseen sekvensointiin sekä hybridiratkaisuihin, jotka yhdistävät lyhyiden ja pitkien lukujen vahvuudet.