二代测序的建库步骤②
二、片段化处理
物理方法:超声破碎是常用的物理片段化方法。它通过超声波的高频振动将核酸分子打断成合适大小的片段。例如,在一些文库构建中,将DNA样本置于超声破碎仪中,通过调整超声功率和时间,可以将DNA片段化到几百碱基对(bp)的长度范围,一般在150-300bp左右,这符合二代测序的读长要求。超声破碎的优点是片段大小比较均匀,但操作需要优化超声参数,否则可能会导致过度破碎或片段大小不一致。
酶切方法:利用限制性内切酶进行片段化。限制性内切酶能够识别特定的DNA序列,并在这些序列处切割DNA。例如,用EcoRⅠ酶可以识别GAATTC序列并进行切割。通过选择合适的限制性内切酶组合,可以将DNA切割成期望大小的片段。不过,这种方法的局限性在于酶切位点的限制,可能无法获得理想的片段大小分布,而且可能会引入酶切偏好性。 二代测序常用于产前的检测或诊断。西藏二代测序技术
二代测序的建库步骤③
三、末端修复和加A尾(以DNA文库为例)
末端修复:经过片段化后的DNA末端可能是不平齐的,有5'-突出端或3'-突出端。末端修复反应可以利用T4DNA聚合酶、Klenow片段等酶,将这些末端补平,使其成为平末端。T4DNA聚合酶具有5'→3'聚合酶活性和3'→5'外切酶活性,在合适的反应缓冲液和dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸)存在下,可以将突出的末端补平。
加A尾:在末端修复后的平末端DNA分子的3'-末端加上一个A碱基。这一步是为了后续连接带有T-突出端的接头做准备,一般使用Klenow片段(3'→5'外切酶活性缺失)在dATP存在下进行加A反应,这样可以使DNA片段能够高效地与带有T-突出端的测序接头连接。 浙江嘉安健达二代测序运用二代测序的成本比一代测序高吗?
二代测序的应用领域有哪些?
基因组学研究:用于全基因组测序,快速获取物种的基因组序列信息,研究基因组结构、变异、进化等;进行全外显子组测序,重点关注编码蛋白质的外显子区域,发现与疾病相关的基因突变。
转录组学研究:通过对转录组进行测序,可分析基因的表达水平、可变剪接、新转录本发现等,有助于深入了解基因在不同生理和病理状态下的表达调控机制。
疾病诊断与***:在遗传病诊断中,能够检测出导致遗传病的基因突变,为疾病的诊断、遗传咨询和产前诊断提供依据;在**研究中,可分析肿瘤细胞的基因突变、拷贝数变异、基因融合等,为**的早期诊断、靶向***和预后评估提供支持。
药物研发:用于药物靶点的发现和验证,通过分析疾病相关的基因变异和表达变化,确定潜在的药物作用靶点;还可进行药物基因组学研究,预测患者对药物的反应和不良反应,实现个体化药物***。
微生物学研究:对微生物群落进行宏基因组测序,无需培养即可分析微生物的种类、丰度和功能基因,了解微生物群落的结构和动态变化,研究微生物与宿主的相互作用,以及在环境科学、农业、医学等领域的应用
一代、二代、三代测序的区别分别是什么?
一代测序是上世纪70年代由Sanger和Coulson开创的DNA双脱氧链终止法测序,也称为Sanger测序。
二代测序技术(NGS)是为了改进一代测序通量过低的问题而出现的,能够同时对上百万甚至数十亿个DNA分子进行测序实现了大规模、高通量测序的目标。
三代测序主要有两种技术PacBio公司的SMRT和Oxford Nanopore 的纳米孔单分子测序技术,这两种技术的测序读长都可以达到几-kb的级别,远远高于二代测序技术。 二代测序的优势是高通量。
二代测序——转录组测序的实验流程(下)
测序
根据研究需求和预算选择合适的测序平台,如 Illumina 测序平台。它的测序原理主要是边合成边测序(SBS)。在测序过程中,dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸)带有不同颜色的荧光标记,当新的 dNTP 加入到正在合成的 DNA 链时,通过检测荧光信号来确定碱基类型,从而读取 cDN**段的序列。测序深度(覆盖度)也是一个重要参数,一般来说,测序深度越高,检测到的低表达转录本的概率就越大,但成本也会相应增加。
数据分析
数据质量控制是第一步,要去除低质量的 reads(如含有较多不确定碱基 “N” 的 reads)和接头序列。然后将高质量的 reads 比对到参考基因组或转录组上,常用的比对软件有 TopHat、STAR 等。在确定了 reads 的位置后,就可以计算转录本的表达量,常用的方法有 RPKM(Reads Per Kilobase of exon model per Million mapped reads)、FPKM(Fragments Per Kilobase of exon model per Million mapped fragments)等。此外,还可以进行差异表达分析,找出在不同样本条件下(如疾病组和健康组)表达量有***差异的转录本,用于后续的功能注释和通路分析,了解这些转录本可能参与的生物学过程和信号通路。 二代测序常用于医学筛查或诊断。苏州哪里有二代测序价格
二代测序广泛应用于个性化医学。西藏二代测序技术
二代测序——应用领域类问题
二代测序在**研究中的应用有哪些:可用于**的早期筛查,通过检测血液中的循环**DNA;进行**的诊断分型,确定**的基因突变特征;评估***效果,监测***过程中肿瘤细胞的基因变化;预测**的预后,分析与预后相关的基因标志物;还可用于寻找**的新靶点,为靶向***药物的研发提供依据。二代测序在遗传病诊断中的优势和局限性:优势在于能够快速、***地检测基因组中的变异,包括单核苷酸变异、小插入缺失、拷贝数变异等,提高了遗传病的诊断率。局限性在于对于复杂基因组区域的检测可能存在困难,如高度重复序列区域;检测到的变异需要进一步的功能验证和临床解读,部分变异的致病性难以确定;此外,成本相对较高,对于一些罕见病的诊断,可能需要较大的样本量和更深入的分析。 西藏二代测序技术
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