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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。 二代测序广泛应用于基因组学研究。长宁区二代测序提供

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

徐汇区哪里有二代测序技术二代测序广泛应用于个性化医学。

宏基因组二代测序，你了解多少？

宏基因组二代测序（mNGS）是一项覆盖病原谱广且高通量的检测技术，已在临床领域得到了广泛的应用。对于血液病患者，病原mNGS通过对样本快速高通量测序，可以获得更准确、相对无偏倚的病原信息，对病原诊断起到积极的作用，尤其对传统微生物学检测未覆盖到或检测周期较长、阳性率较低的病原可提高检出率。对于临床相关样本应首先完善传统微生物学检测，病理、无菌标本培养仍然是诊断的金标准，病原mNGS是对传统微生物学检测的有力补充和延展而非替代。病原mNGS的报告解读应充分评估检出微生物的致病性、流行病学、生物信息学信息，同时在结合患者临床特征的基础上进行综合判断。

二代测序的建库步骤④

四、接头连接

接头选择：根据测序平台的要求选择合适的接头。不同的二代测序平台（如Illumina、IonTorrent等）有各自特定设计的接头。这些接头包含与测序平台的流动池（flowcell）表面互补的序列，用于将DNA片段固定在测序芯片上，还包含用于区分不同样本的索引序列（index）等。

连接反应：使用DNA连接酶将接头与DNA片段连接。T4DNA连接酶是常用的连接酶，它可以在ATP（三磷酸腺苷）存在下，将接头的5'-磷酸基团与DNA片段的3'-羟基形成磷酸二酯键，从而将接头连接到DNA片段的两端。连接反应的条件（如温度、连接酶的用量、反应时间等）需要根据具体的实验要求进行优化，以确保较高的连接效率。 二代测序常用于医学筛查或诊断。

二代测序——转录组测序的实验流程（上）

样本采集和 RNA 提取

样本采集需要考虑研究目的和样本类型。例如，研究**组织的转录组，就要准确获取**组织样本，同时比较好有对应的正常组织作为对照。RNA 提取方法有多种，常用的如 Trizol 法，它可以有效地从细胞或组织中提取总 RNA，包括 mRNA、rRNA 和 tRNA 等。提取后的 RNA 质量至关重要，需要通过琼脂糖凝胶电泳或专门的 RNA 质量检测仪器来评估 RNA 的完整性和纯度。

RNA 质量检测和定量

完整性方面，通常使用 RNA 完整性指数（RIN）来衡量。RIN 值越高（一般认为 RIN > 7 是高质量 RNA），说明 RNA 完整性越好。定量方法主要有紫外分光光度法和荧光定量法。紫外分光光度法可以通过测量 RNA 在 260nm 和 280nm 处的吸光度比值来估计 RNA 纯度，比值在 1.8 - 2.0 之间表示纯度较好。荧光定量法则是使用专门的荧光染料（如 Qubit）来更准确地测量 RNA 浓度。

文库构建

首先要进行mRNA富集，一般使用带有poly-T的磁珠来特异性地捕获mRNA，因为真核生物mRNA的3'端都有poly-A尾巴。然后将mRNA反转录为cDNA，再通过超声或酶切等方法将cDNA片段化，片段大小通常在几百个碱基对左右。之后在片段两端连接上测序接头，经过PCR扩增来增加文库的量，使其达到可以上机测序的要求。

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二代测序——甲基化的定义和概念

定义：甲基化（methylation）是指从活性甲基化合物（如S-腺苷基甲硫氨酸）上将甲基催化转移到其他化合物的过程。在生物系统中，这是一种常见的化学修饰方式，主要涉及在DNA、RNA和蛋白质等生物大分子上添加甲基基团。

DNA甲基化

概念及位置：DNA甲基化主要是在DNA甲基转移酶（DNAmethyltransferase，DNMT）的作用下，将甲基基团添加到DNA分子中的特定碱基上，最常见的是在CpG岛（富含CpG二核苷酸的区域，CpG是指胞嘧啶-鸟嘌呤的碱基对）的胞嘧啶（C）的5’碳位上添加甲基。 长宁区二代测序提供

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