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; 二代测序常用于医学筛查或诊断。天津哪里有二代测序流程
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。
上海嘉安健达二代测序公司二代测序广泛应用于个性化医学。
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。
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。 二代和三代测序的区别?
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。 二代测序与Sanger测序相同吗?苏州哪里有二代测序检测
二代测序的优势是高准确性。天津哪里有二代测序流程
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。 天津哪里有二代测序流程
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