二代测序的优势和劣势有哪些?优势:能够同时得到大量的序列数据,相比于一代测序技术,通量提高了成千上万倍;单条序列成本非常低廉。劣势:序列读长较短,Illumina平台为250-300bp,454平台也只有500bp左右;由于建库中利用了PCR富集序列,因此有一些含量较少的序列可能无法被大量扩增,造成一些信息的丢失,且PCR过程中有一定概率会引入错配碱基。想要得到准确和长度较长的拼接结果,需要测序的覆盖率较高导致结果错误较多和成本增加。二代测序是一种能够同时对数百万甚至数十个亿DNA片段进行测序的方法。河南二代测序
二代测序——微生物基因组应用领域
工业领域
微生物菌株改良:在发酵工业中,通过对工业微生物(如酵母菌、乳酸菌等)基因组测序,找到与发酵性能相关的基因。例如,通过基因编辑技术改造酿酒酵母基因组中与酒精发酵效率相关的基因,提高酒精产量。同时,也可以通过比较不同优良菌株的基因组,挖掘新的优良基因用于菌株改良。
生物制药:对于生产***、酶等生物制品的微生物,基因组测序可以帮助优化生产过程。例如,通过测序可以发现微生物基因组中与***合成相关的基因簇,了解基因表达调控机制,从而提高***的产量和质量。 贵州二代测序流程单细胞测序属于二代测序吗?
微生物基因组——数据组装后的分析步骤
基因预测:利用软件如Prokka等进行基因预测。这些软件会根据微生物基因组的序列特征,识别出可能的基因区域。例如,通过寻找开放阅读框(ORF)来确定基因的位置和范围。对于细菌基因组,由于其基因结构相对简单,基因预测的准确性相对较高。在预测过程中,软件会考虑密码子偏好性等因素,这是不同微生物在长期进化过程中形成的对特定密码子使用频率的差异。
基因功能注释:将预测出的基因与公共数据库(如KEGG、Swiss-Prot等)进行比对,以确定基因的功能。例如,通过比对KEGG数据库,可以了解基因在代谢通路中的作用。如果一个基因与数据库中某个已知的参与糖代谢的基因高度相似,那么就可以推测这个基因在微生物的糖代谢过程中可能发挥类似的功能。同时,还可以利用InterPro等工具对基因进行蛋白质结构域分析,进一步了解基因的功能特性。
什么样本可以做二代测序?①
1、血液样本
全血:这是最常见的样本类型之一。血液中含有白细胞,其细胞核内有完整的基因组DNA。通过提取白细胞中的DNA,可以进行全基因组测序、全外显子组测序等。例如,在遗传病的基因诊断中,抽取患者的全血,提取DNA后,对与疾病相关的基因或整个外显子组进行测序,以寻找致病突变。
血浆/血清:其中含有游离的DNA(cfDNA)和RNA(cfRNA)。在**患者中,肿瘤细胞会释放其DNA片段进入血液循环,这些cfDNA被称为循环**DNA(ctDNA)。通过对血浆中的ctDNA进行测序,可以实现**的早期筛查、***过程中的动态监测等。例如,对于肺*患者,检测血浆中的ctDNA来追踪**的基因突变情况,为靶向***提供依据。 二代测序的优势是低成本。
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(ReadsPerKilobaseofexonmodelperMillionmappedreads)、FPKM(FragmentsPerKilobaseofexonmodelperMillionmappedfragments)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。二代测序的过程有哪些?湖北二代测序流程
二代测序常用于产前的检测或诊断。河南二代测序
二代测序—全外显子测序的优势针对性强:它主要聚焦于基因组中编码蛋白质的区域,这部分区域虽然只占整个基因组的1-2%左右,但包含了大部分与疾病相关的突变。例如,在研究孟德尔遗传病时,很多致病突变都位于外显子区域,通过全外显子测序可以更高效地找到这些突变。成本效益高:相比于全基因组测序,全外显子测序的成本相对较低。因为它不需要对整个基因组(包括大量的非编码区域)进行测序,在一定程度上减少了数据量和测序成本,同时又能获取大部分有重要功能意义的遗传信息。河南二代测序