Day7
- 今天學(xué)習(xí)的是測序的相關(guān)知識替蔬,以測序原理為主,為以后的生信實戰(zhàn)奠定理論基礎(chǔ)
第一代測序技術(shù)——Sanger
第一代測序
第二代測序技術(shù)——以illumina為例
第二代測序
第三代測序技術(shù)
第三代測序
附上文本
第一代測序技術(shù)——Sanger
- 原理:利用雙脫氧核苷酸ddNTP來進(jìn)行復(fù)制合成栗精,而因ddNTP的3‘端沒有羥基,不能進(jìn)行延伸,就此終止峻汉,所以Sanger測序利用帶有特殊熒光的ddNTP與dNTP一起復(fù)制,會產(chǎn)生許多長度不等的子代產(chǎn)物脐往,其均有相同的5'端休吠,利用DNA電泳,根據(jù)不同位置即不同熒光业簿,便可讀取DNA序列
- 特點:先合成后讀取瘤礁,通量小,準(zhǔn)確度高梅尤,成本大
第二代測序技術(shù)——以illumina為例
- 第二代測序技術(shù)柜思,又叫NGS(下一代測序技術(shù)),其以通量高為優(yōu)點
- 原理:基礎(chǔ)元件是flowcell流動池巷燥,其上有多條lane泳道赡盘,以增大通量,每條泳道上有許多tile矾湃,其上有測序所需的cluster簇亡脑,用于PCR擴增以及之后的熒光測序,而這些簇就是人工種的具有化學(xué)修飾的DNA引物邀跃,該引物與之后測序的接頭序列相配對霉咨,且引物是以共價鍵與流動池相連的,在后續(xù)的沖洗中拍屑,不會被沖洗掉途戒。
- 第一步:先用超聲波等方式將DNA長鏈震碎,震成許多只有幾百bp的短鏈僵驰,再用klenow酶在3'端加一個A堿基補成平末端喷斋,后在短鏈的兩端接上與流動池上配對的接頭序列,形成DNA混合物蒜茴,即稱為DNA文庫星爪。
- 第二步:橋式pcr,將DNA混合物接到流動池上(接頭序列互補)粉私,再進(jìn)行DNA復(fù)制形成雙鏈顽腾,后用強堿打開雙鏈,將合成鏈沖洗掉(剩下一條與流動池相連的簇鏈)诺核,加入中性液體中和堿液抄肖,因有兩頭的接頭序列久信,簇鏈的另一端就可以和另一種引物互補,就可以再次復(fù)制合成雙鏈漓摩,再加堿沖洗裙士,如此重復(fù)多次,DNA的數(shù)量會以指數(shù)增長管毙,后將一個引物上的特定基團(tuán)切斷腿椎,使其一端與流動池連接,再用堿沖洗單鏈夭咬,就可以得到許多與流動池連接的DNA單鏈酥诽。
- 第三步,測序皱埠,加入測序引物,和帶熒光標(biāo)記的dNTP咖驮,且dNTP的3'端被一個疊氮基所堵塞边器,導(dǎo)致DNA復(fù)制不能進(jìn)行,一次循環(huán)延長一個堿基托修,機器讀取熒光忘巧,再通過化學(xué)反應(yīng)將疊氮基去掉,就可以連接下一個dNTP睦刃,如此重復(fù)砚嘴,可以得到許多短的單鏈DNA序列。
- 第四步涩拙,讀取index(barcode)际长,先用堿將測序合成的單鏈沖洗掉,再加入另一種測序引物兴泥,該引物位點在index旁工育,測序后就可以知道該單鏈來自哪個原始樣本
- 附,雙端測序搓彻,兩端都可以連接引物進(jìn)行測序如绸,使測序有效長度增加了一倍,即將一端引物切掉后旭贬,該種簇會斷掉怔接,繼而進(jìn)行另一種引物的測序工作即可
-特點:邊合成邊測序,通量大稀轨,成本低扼脐,但樣本準(zhǔn)備較繁瑣
第三代測序技術(shù)
①SMRT單分子測序
- 原理:以SMAT芯片上的零模波導(dǎo)納米孔(ZMW)為核心元件,ZMW是直徑只有幾十納米的小孔靶端,激光波長更大谎势,無法穿過凛膏,會形成衍射,在ZMW中利用帶熒光的dNTP進(jìn)行合成脏榆,讀取熒光信號測序
- 特點:邊合成邊測序猖毫,不用進(jìn)行PCR擴增,所需時間較短
②Oxford Nanopore 納米孔單分子通道技術(shù)
- 原理:其利用僅允許單個堿基通過的蛋白納米管道须喂,在膜兩側(cè)施加電壓吁断,通過檢測不同堿基在通過時所產(chǎn)生的微小的電流和電壓影響來判斷堿基類型
- 特點:檢測的是電信號而非熒光信號,適合單分子測序
請原諒我沒有配圖坞生,我是真的懶