南京嘉安健达二代测序原理

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。

高通量测序是二代测序吗？南京嘉安健达二代测序原理

二代测序—全外显子测序的局限性

不能检测所有的遗传变异：它只能检测外显子区域的变异，对于非外显子区域（如内含子、基因间区域）的变异无法检测，而这些区域的某些变异也可能对基因的表达和功能产生重要影响，如内含子中的突变可能影响基因的剪接。

数据分析复杂：全外显子测序会产生大量的数据，需要复杂的生物信息学工具和方法来进行数据分析。包括数据的质量控制、变异的检测和注释、致病性的评估等多个环节，其中任何一个环节出现问题都可能导致错误的结论。 上海二代测序运用宏基因组测序也是二代测序。

二代测序——基因组测序该测几个G？③

基因组测序所需的测序量通常用数据量来衡量，一般以 G 为单位，不同的测序目的和基因组类型所需要的测序量有所不同。

微生物基因组测序细菌基因组：

细菌基因组

相对较小，一般在1M-10M之间，测序深度通常在50X-100X左右，数据量在0.05G-1G左右即可满足基本的基因组组装和变异检测需求。

***基因组：***基因组大小差异较大，从几M到上百M都有。对于较小的***基因组，测序深度在30X-50X左右，数据量在0.1G-5G之间；而对于较大的***基因组，可能需要适当降低测序深度至10X-20X，数据量在1G-20G左右。

一代、二代、三代测序的技术原理和技术特点分别是什么？

技术原理：

一代—双脱氧终止法

二代—桥式PCR+4色荧光可逆终止+激光扫描成像

三代—PacBio SMRT测序技术

技术特点：

一代—只能检测序列一致的PCR产物；读长可以较长，比如Sanger可以达到几百bp；通量低，一次只能检测少量的序列；成本低；

二代—可以并行测序；需要放大信号才能检测；通量大，可以产生上G的reads；读长较短，一-般是固定的，比如50、100、150、250等；成本较高

三代：可以并行测序；不需要放大信号，对单个分子进行测序；通量大，比如SequelII平台，一张芯片可以有800万个ZMW；读长较长；测序精确度较差；成本高； 二代测序的使用场景都有哪些？

二代测序的建库步骤①

一、样本准备

样本采集：根据研究目的采**适的样本，如血液、组织、细胞等。例如，在**研究中，可能会采集**组织和对应的正常组织。对于血液样本，一般采用静脉穿刺采集外周血，收集在含有抗凝剂（如EDTA）的**管中，以防止血液凝固。组织样本则需要在合适的条件下尽快处理，以保持核酸的完整性。如果是新鲜组织，可将其置于液氮中速冻，然后保存在-80℃冰箱中。

核酸提取：从样本中提取高质量的DNA或RNA。对于DNA提取，常用的方法有酚-氯仿抽提法和商业化的DNA提取试剂盒。酚-氯仿抽提法是利用酚和氯仿使蛋白质变性，离心后使DNA处于水相，从而实现分离。试剂盒则是基于吸附柱的原理，DNA在特定的缓冲液条件下吸附在硅胶膜上，经过洗涤和洗脱步骤得到纯净的DNA。RNA提取过程中，需要特别注意防止RNA酶的污染，因为RNA酶***存在且很稳定，容易降解RNA。一般会使用含有RNA酶抑制剂的试剂，如焦碳酸二乙酯（DEPC）处理水来配制试剂，并且操作过程要在无RNA酶的环境中进行，如使用无RNA酶的***头和离心管。常用的RNA提取方法是Trizol法，Trizol试剂可以同时破碎细胞并使RNA与蛋白质和DNA分离，然后通过氯仿抽提、异丙醇沉淀等步骤得到RNA。 单细胞测序也是二代测序。吉林二代测序运用

二代测序即高通量测序技术。南京嘉安健达二代测序原理

二代测序技术的一些***研究进展③

技术优化与创新领域

测序准确性提高：通过改进测序试剂、优化测序反应条件以及开发更先进的数据分析算法，二代测序技术的准确性不断提升，能够更可靠地检测到低频变异和复杂结构变异等。

成本进一步降低：随着技术的不断成熟和市场竞争的加剧，二代测序的成本持续下降，使得更多的研究机构和临床实验室能够广泛应用该技术，推动了基因组学研究和临床诊断的发展。

法医学领域

遗传标记检测：现有的二代测序技术平台能够完成 STR 遗传标记、SNP 遗传标记、mtDNA 及 mRNA 等遗传标记的测序，为法医学个体识别、亲缘关系鉴定等提供了更丰富、准确的遗传信息。

技术应用挑战与应对：测序试剂盒中部分遗传标记的优化、针对中国人群测序需求的试剂盒开发、数据采信标准的制定、测序数据分析软件的优化以及与现有法医遗传学数据库的对接等，是二代测序技术在法医学领域广泛应用的关键，相关研究正在不断推进以解决这些问题 。 南京嘉安健达二代测序原理

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