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
单细胞测序也是二代测序。新疆哪里有二代测序
二代测序—全外显子测序的原理是什么?
全外显子测序主要是利用序列捕获技术,将基因组 DNA 中的外显子区域富集起来,然后通过高通量测序技术(如第二代测序技术 Illumina 测序平台)对富集后的外显子 DN**段进行测序。其大致步骤包括 DNA 提取、片段化、文库构建、外显子捕获、测序和数据分析等。例如,在文库构建过程中,将提取的基因组 DN**段化后,在片段两端连接上特定的接头序列,这些接头序列可以用于后续的扩增和测序反应。然后通过与外显子区域互补的寡核苷酸探针,将外显子片段从全基因组 DNA 文库中 “捕获” 出来,经过清洗去除未结合的 DN**段后,对捕获的外显子文库进行大规模的平行测序。 青海嘉安健达二代测序流程二代测序可以应用在哪些方面?
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。
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。
二代测序通量大,可以产生上G的reads.
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。 二代测序包括全基因组测序和全外显子测序。浙江嘉安健达二代测序原理
二代测序产出的数据量有多少?新疆哪里有二代测序
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。 新疆哪里有二代测序
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