结核分枝杆菌相关的全基因组数据爆炸性的增长依靠的是基因测序技术的发展，测序技术根据技术的特点目前以三个时代区分。

包括传统的化学降解法、双脱氧链终止法以及在它们的基础上发展而来的各种DNA测序技术统称为第一代DNA测序技术。目前基于荧光标记和Sanger的双脱氧链终止法原理的荧光自动测序仪仍被广泛地应用。结核分枝杆菌H37Rv测序年代使用的技术属于第一代测序技术。

Sanger测序法是由Frederick Sanger于1975年发明的一项技术，是第一代测序仪的工作原理，而Sanger本人由此获得了诺贝尔奖。Sanger法的基本原理是利用一种DNA聚合酶来延伸结合在待定序列模板上的引物，直到掺入一种链终止核苷酸为止。每一次序列测定由一套四个独立的反应构成，每个反应含有所有四种脱氧核苷酸三磷酸（dNTP），并混入限量的一种不同的双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）。由于ddNTP缺乏延伸所需要的3－OH基团，使延长的寡聚核苷酸选择性的在四种脱氧核苷酸三磷酸（G、A、T或C）处终止，终止点由反应中相应的双脱氧而定。每一种dNTPs和ddNTPs的相对浓度可以调整，使反应得到一组长几至几千碱基的链终止物。它们有共同的起点，但是终止在不同的核苷酸上，因此长度各有不同，通过凝胶电泳将这些DNA片段进行分离，同时借助自显影、非放射性核素标记或其他方法等进行检测。

主要包括罗氏454公司的GS FLX测序平台、Illumina公司的Solexa Genome Analyzer测序平台和ABI公司的SOLiD测序平台。第二代测序技术最显著的特征是高通量，一次能对几十万到几百万条DNA分子进行序列测序，使得对一个物种的转录组测序或基因组深度测序变得方便易行。新一代测序技术将片段化的基因组DNA两侧连上接头，随后用不同的方法产生几百万个空间固定的PCR克隆阵列。每个克隆由单个文库片段的多个拷贝组成。然后进行引物杂交和酶延伸反应。由于所有的克隆都在同一平面上，这些反应就能够大规模平行进行，每个延伸反应所掺入的荧光标记的成像检测也能同时进行，从而获得测序数据。DNA序列延伸和成像检测不断重复，最后经过计算机分析就可以获得完整的DNA序列信息。

焦磷酸测序（pyrosequencing）技术是很多新一代DNA测序技术的工作原理，该技术无须进行电泳，DNA片段也无须荧光标记，操作极为简便，适用于SNP位点检测、等位基因频率测定、细菌和病毒分型等领域。pyrosequencing技术是由4种酶催化的同一反应体系中的酶级联化学发光反应，在每一轮测序反应中，只加入一种dNTP，若该dNTP与模板配对，聚合酶就可以将其掺入到引物链中并释放出等摩尔数的焦磷酸基团（PPi）。PPi可最终转化为可见光信号，并由设备转化为一个峰值。每个峰值的高度与反应中掺入的核苷酸数目成正比。未掺入的dNTP由双磷酸酶降解，淬灭光信号，并再生反应体系。然后就可以加入下一种dNTP，继续DNA链的合成。

随着测序技术的不断发展，第二代高通量测序技术已经广泛地应用于各项研究领域中，但其不足之处也日益凸显，例如，测序读长较短，对后续的序列拼接、组装以及注释等生物信息学分析带来困难；该技术原理是建立在PCR的基础上，扩增后得到的DNA分子片段的数目和扩增前DNA分子片段的数目比例有相对偏差，而对基因表达分析有很大的影响，尤其是对大量表达的基因影响会更大。针对这些缺点，第三代测序技术应运而生，其基于纳米孔的单分子读取技术使其有着更快的数据读取速度；同时不需要PCR扩增步骤，进一步降低了测序成本。第三代测序技术已经逐步进入了市场，对未来结核病相关的全基因组测序工作必将产生推动作用。