❶ 基因测序与新基因发掘之间的关系
基因测序是对目标DNA进行碱基的序列测定,并进行各种相关分析。是现代生物学的重要手段之一,同时也是生物学迅猛发展的重要动力。它推动了生物学的发展,它促使生物学从DNA水平上进行各种研究。
基因(Gene,Mendelian factor)是指携带有遗传信息的DNA或RNA序列,也称为遗传因子,是控制性状的基本遗传单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现。基因有控制遗传性状和活性调节的功能。基因通过复制把遗传信息传递给下一代,并通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物的个体性状表现。基因还可以通过控制结构蛋白的成分,直接控制生物性状。因此对生物从分子生物学水平上进行研究,在医学上对某种遗传疾病的研究等都离不开对DNA或RNA的序列进行测定。基因测序也成为生物学研究的重要手段。
在基础生物学研究中,和在众多的应用领域,如诊断,生物技术,法医生物学,生物系统学中,DNA序列知识已成为不可缺少的知识。具有现代的DNA测序技术的快速测序速度已经有助于达到测序完整的DNA序列,或多种类型的基因组测序和生命物种,包括人类基因组和其他许多动物,植物和微生物物种的完整DNA序列。RNA测序则通常将RNA提取后,反转录为DNA后使用DNA测序的方法进行测序。应用最广泛的是由弗雷德里克·桑格发明的Sanger双脱氧链终止法(Chain Termination Method)。新的测序方法,例如454生物科学的方法和焦磷酸测序法。
❷ 外显子捕获测序和转录组测序分析有什么不同
答:外显子捕获测序和转录组测序都是针对基因组上转录区域进行测序,但是外显子捕获测序针对已有基因组信息的物种,而转录组分析既能针对已有基因组信息的物种,也能针对没有基因组信息的新物种,因此,两者的分析存在一定的差异:
(1)分析的目标区域有所不同。外显子捕获测序只针对基因组上已知的编码区,而转录组测序不仅针对基因组上已知的编码区,还能够检测非编码RNA等转录组的信息。
(2) 分析的手段所有不同。外显子捕获测序只需要把测序结果比对基因组,分析序列差异。转录组测序既可以把测序结果比对基因组,也可以进行从头(de Novo)拼接。
(3) 得到的结果有所不同。外显子捕获测序可以得到序列变异的信息,而转录组测序不仅可以获得已知序列的变异信息和新的转录本信息(针对从头拼接),还可以得到表达谱信息。除此以外,转录组测序还能够分析mRNA的可变剪接,而外显子捕获测序的样品来源是基因组,不能够进行mRNA的可变剪接分析,只能够得到外显子上的序列变化。
❸ 有没有直接对刚提取的dna进行序列捕获的技术
目标序列捕获测序,是将感兴趣的基因组区域定制成特异性探针与基因组DNA进行杂交(固相或液相),将目标基因组区域的DNA片段进行富集后再利用第二代测序技术进行测序。这种新的方法与PCR方法相比,通量高,同时能节省大量的时间及成本。
目前的序列捕获系统有:NimbleGen Sequence Capture Array、Agilent SureSelect DNA Capture Array及Agilent SureSelect Target Enrichment System。 利用捕获系统得到目标序列后,可以应用Roche GS FLX Titanium 、Illumina Solexa GA IIx和AB SOLID 4对目标序列进行大规模测序分析。
目标区域捕获技术与目前高通量测序技术结合能应用于外显子区域以及候选基因组区域等的重测序上,可用来发现和分析SNP位点以帮助寻找许多复杂疾病相关基因及位点。
❹ 第二代DNA测序法的原理能解释一下么
第二代DNA测序法的原理能解释一下
DNA测序(DNA sequencing)作为一种重要的实验技术,在生物学研究中有着广泛的应用。早在DNA双螺旋结构(Watson and Crick,1953)被发现后不久就有人报道过DNA测序技术,但是当时的操作流程复杂,没能形成规模。随后在1977年Sanger发明了具有里程碑意义的末端终止测序法,同年A.M.Maxam和W.Gilbert发明了化学降解法。Sanger法因为既简便又快速,并经过后续的不断改良,成为了迄今为止DNA测序的主流。然而随着科学的发展,传统的Sanger测序已经不能完全满足研究的需要,对模式生物进行基因组重测序以及对一些非模式生物的基因组测序,都需要费用更低、通量更高、速度更快的测序技术,第二代测序技术(Next-generation sequencing)应运而生。这三个技术平台各有优点,454 FLX的测序片段比较长,高质量的读长(read)能达到400bp;Solexa测序性价比最高,不仅机器的售价比其他两种低,而且运行成本也低,在数据量相同的情况下,成本只有454测序的1/10;SOLID测序的准确度高,原始碱基数据的准确度大于99.94%,而在15X覆盖率时的准确度可以达到99.999%,是目前第二代测序技术中准确度最高的。虽然第二代测序技术的工作一般都由专业的商业公司来完成,但是了解测序原理、操作流程等会对后续的数据分析有很重要的作用,下文将以Illumina/Solexa Genome Analyzer 测序为例,简述第二代测序技术的基本原理、操作流程等方面。
基本原理
Illumina/Solexa Genome Analyzer测序的基本原理是边合成边测序。在Sanger等测序方法的基础上,通过技术创新,用不同颜色的荧光标记四种不同的dNTP,当DNA聚合酶合成互补链时,每添加一种dNTP就会释放出不同的荧光,根据捕捉的荧光信号并经过特定的计算机软件处理,从而获得待测DNA的序列信息。
❺ 所谓的基因测序到底是什么,人类已经用它发明了哪些科学工具
基因测序:是种新型的用于基因检测的全新的技术,从血液中分析基因序列,预测疾病的可能性,个体的行为特征。锁定病变基因,提前预防并加以治疗;人类已经用基因测序发明出全新的基因测序仪等相关的科学工具。
华大基因在2013年完成对Complete Genomics公司的收购,2015年CG推出集成式的“超级测序仪,名为”Revolocity™,Mater和Revolocity成为首批用户。
华大基因拥有Complete Genomics,及Ion Proton等新一代的测序平台。Complete Genomics拥有自主知识产权。
❻ 探针捕获测序和扩增子测序的区别
探针捕获测序和扩增子测序的区别
转录组即某个物种或特定细胞在某一功能状态下产生的所有RNA(包括mRNA,smallRNA及non-coding RNA等)的总和。转录组测序是指利用第二代高通量测序技术进行cDNA测序,全面快速地获取某一物种特定器官或组织在某一状态下的几乎所有转录本。相对于传统芯片而言,转录组测序无需预先设计探针,即可对任意物种的任意细胞类型的转录组进行检测,能够提供更精确的数字化信号,更高的检测通量以及更广泛的检测范围,是目前深入研究转录组复杂性的强大工具。
基因表达谱指通过构建处于某一特定状态下的细胞或组织的非偏性cDNA文库,大规模cDNA测序,收集cDNA序列片段、定性、定量分析其mRNA群体组成,从而描绘该特定细胞或组织在特定状态下的基因表达种类和丰度信息,这样编制成的数据表就称为基因表达谱。
❼ 第二代DNA测序技术的操作流程
操作流程如下:
1、测序文库的构建
首先准备基因组,然后将DNA随机片段化成几百碱基或更短的小片段,并在两头加上特定的接头。如果是转录组测序,则文库的构建要相对麻烦些,RNA片段化之后需反转成cDNA,然后加上接头,或者先将RNA反转成cDNA,然后再片段化并加上接头。
2、锚定桥接
Solexa测序的反应在叫做flow cell的玻璃管中进行,flow cell又被细分成8个Lane,每个Lane的内表面有无数的被固定的单链接头。上述步骤得到的带接头的DNA 片段变性成单链后与测序通道上的接头引物结合形成桥状结构,以供后续的预扩增使用。
3、预扩增
添加未标记的dNTP 和普通Taq 酶进行固相桥式PCR 扩增,单链桥型待测片段被扩增成为双链桥型片段。通过变性,释放出互补的单链,锚定到附近的固相表面。通过不断循环,将会在Flow cell 的固相表面上获得上百万条成簇分布的双链待测片段。
4、单碱基延伸测序
在测序的flow cell中加入四种荧光标记的dNTP 、DNA聚合酶以及接头引物进行扩增,在每一个测序簇延伸互补链时,每加入一个被荧光标记的dNTP就能释放出相对应的荧光,测序仪通过捕获荧光信号,并通过计算机软件将光信号转化为测序峰,从而获得待测片段的序列信息。
5、数据分析
这一步严格来讲不能算作测序操作流程的一部分,但是只有通过这一步前面的工作才显得有意义。测序得到的原始数据是长度只有几十个碱基的序列,要通过生物信息学工具将这些短的序列组装成长的Contigs甚至是整个基因组的框架,或者把这些序列比对到已有的基因组或者相近物种基因组序列上,并进一步分析得到有生物学意义的结果。
第二代测序技术的核心思想是边合成边测序,即通过捕捉新合成的末端的标记来确定DNA的序列,现有的技术平台主要包括Roche/454 FLX、Illumina/Solexa Genome Analyzer和Applied Biosystems SOLID system。
Illumina/Solexa Genome Analyzer测序的基本原理是边合成边测序。在Sanger等测序方法的基础上,通过技术创新,用不同颜色的荧光标记四种不同的dNTP,当DNA聚合酶合成互补链时,每添加一种dNTP就会释放出不同的荧光,根据捕捉的荧光信号并经过特定的计算机软件处理,从而获得待测DNA的序列信息。
❽ 请问新一代的DNA测序技术—合成法测序的原理及其步骤是什么
合成法测序原理:将基因组DNA的随机片段附着到光学透明的玻璃表面(即Flow cell),这些DNA片段经过延伸和桥式扩增后,在Flow cell上形成了数以亿计Cluster,每个Cluster是具有数千份相同模板的单分子簇。然后利用带荧光基团的四种特殊脱氧核糖核苷酸,通过可逆性终止的SBS(边合成边测序)技术对待测的模板DNA进行测序。