二代测序——转录组测序的背景和基本原理
1、背景:在基因表达过程中,DNA 转录为 RNA,转录后的 RNA 会经过一系列加工,包括剪接等过程形成成熟的 mRNA,然后进行翻译产生蛋白质。转录组测序可以让我们在全基因组范围内研究基因的表达情况,相比于传统的基因表达研究方法(如芯片技术),它具有更高的分辨率和更广的检测范围。
2、原理:首先从样本(如细胞、组织)中提取总 RNA,然后将 RNA 反转录为 cDNA(互补 DNA)。这些 cDNA 会构建测序文库,在文库中加入特定的接头序列,以便后续在测序平台上进行测序。测序过程中,测序仪会读取 cDN**段的碱基序列信息。通过生物信息学分析,将这些短序列(reads)比对到参考基因组或进行从头组装(如果没有参考基因组),从而确定转录本的序列和表达量。 基因组重测序是二代测序吗?徐汇区哪里有二代测序流程
二代测序的操作流程有哪些?
1.DNA提取与质检
· 纯净、足量、质量好的样本DNA是检测成功的基础(可以来源于血浆、新鲜组织等)
2.DNA处理→文库构建
· 得到统一长度区间+有接头的DNA片段
· 步骤:DNA打断→末端修复→片段筛选→加A尾→接头连接→PCR
3.靶向捕获
· 特定区域基因的定向检测
4.上机测序
· 根据通量情况选择测序仪
· 上样后机器完成
5.数据分析
· 初级分析:光强数据(不同荧光标记碱基)→序列信息(AGCT)
· 二级分析 多仪器自带
· 三级分析 vcf文件 可diy 宁夏哪里有二代测序分析宏基因组测序是二代测序吗?
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。
二代测序—全外显子测序的应用领域
医学领域:1、疾病诊断:用于诊断各种遗传性疾病,包括单基因遗传病(如囊性纤维化、杜氏肌营养不良等)和复杂疾病(如**、心血管疾病等)。在**研究中,通过对**组织和正常组织进行全外显子测序,可以发现肿瘤细胞中的体细胞突变,这些突变可能是导致**发生、发展的关键因素,有助于医生制定个性化的治疗方案。2、药物研发:帮助研究人员了解药物靶点的基因变异情况。例如,如果发现某些患者的药物靶点基因外显子区域存在突变,可能会影响药物的疗效,从而可以针对性地开发新的药物或者调整药物的使用剂量和方式。
遗传学研究:用于研究人类群体的遗传多样性,通过对不同人群的外显子测序,可以发现不同人群之间的基因差异,这些差异可能与人群的适应性、易感性等有关。还可以用于追踪基因的进化历程,了解基因在进化过程中的变化情况。 高通量测序是二代测序吗?
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。 二代和三代测序的区别?广西二代测序检测
二代测序即高通量测序技术。徐汇区哪里有二代测序流程
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 。 徐汇区哪里有二代测序流程
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