一代、二代、三代测序的区别分别是什么?
一代测序是上世纪70年代由Sanger和Coulson开创的DNA双脱氧链终止法测序,也称为Sanger测序。
二代测序技术(NGS)是为了改进一代测序通量过低的问题而出现的,能够同时对上百万甚至数十亿个DNA分子进行测序实现了大规模、高通量测序的目标。
三代测序主要有两种技术PacBio公司的SMRT和Oxford Nanopore 的纳米孔单分子测序技术,这两种技术的测序读长都可以达到几-kb的级别,远远高于二代测序技术。 二代测序需要多久才能完成?吉林嘉安健达二代测序运用
二代测序的建库步骤⑤
五、文库富集(可选步骤)
PCR富集:对于一些起始样本量较少或者连接效率较低的情况,可能需要进行PCR富集。利用与接头序列互补的引物进行PCR扩增,增加文库中目标DNA片段的数量。在PCR反应中,需要注意引物的设计要与接头序列准确匹配,并且要优化PCR循环数,避免过度扩增导致文库多样性降低或引入PCR偏差。一般会通过预实验确定合适的PCR循环数,例如从10-15个循环开始尝试,通过检测扩增产物的量和质量来调整循环数。 云南二代测序提供二代测序广泛应用于基因组学研究。
二代测序的优势和劣势分别有哪些?
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。 宏基因组测序是二代测序吗?
什么样本可以做二代测序?④
4、口腔样本
口腔拭子:通过刮取口腔黏膜细胞来获取样本。口腔拭子采集方便、无创,可用于DNA提取和基因检测。例如,在法医鉴定中,口腔拭子是常用的样本来源,用于个体身份识别和亲子关系鉴定等;在一些大规模的人群基因筛查项目中,也可以使用口腔拭子来收集样本。
5、粪便样本
粪便中含有肠道微生物、肠道上皮细胞等成分。对粪便样本进行宏基因组测序,可以研究肠道微生物群落的组成、功能和多样性。例如,在肠道疾病(如炎症性肠病、结直肠*等)的研究中,分析粪便中微生物群落结构的变化,以及微生物基因的表达情况,有助于了解疾病的发病机制和寻找潜在的生物标志物。 二代测序的优势是高准确性。内蒙古二代测序原理
二代测序可以边合成边测序吗?吉林嘉安健达二代测序运用
二代测序的建库步骤②
二、片段化处理
物理方法:超声破碎是常用的物理片段化方法。它通过超声波的高频振动将核酸分子打断成合适大小的片段。例如,在一些文库构建中,将DNA样本置于超声破碎仪中,通过调整超声功率和时间,可以将DNA片段化到几百碱基对(bp)的长度范围,一般在150-300bp左右,这符合二代测序的读长要求。超声破碎的优点是片段大小比较均匀,但操作需要优化超声参数,否则可能会导致过度破碎或片段大小不一致。
酶切方法:利用限制性内切酶进行片段化。限制性内切酶能够识别特定的DNA序列,并在这些序列处切割DNA。例如,用EcoRⅠ酶可以识别GAATTC序列并进行切割。通过选择合适的限制性内切酶组合,可以将DNA切割成期望大小的片段。不过,这种方法的局限性在于酶切位点的限制,可能无法获得理想的片段大小分布,而且可能会引入酶切偏好性。 吉林嘉安健达二代测序运用