Day7 基因測序入門

一、分類

1.按技術(shù)的發(fā)展

1.1 第一代測序,又稱Sanger測序
2.1 第二代測序(Next-gereration sequencing,NGS)
3.1 第三代測序

2.按測序樣本種類

2.1 基因組(核酸序列)

(1)全基因組測序(Whole genome sequencing,WGS)
(2)全外顯子測序(Whole exon sequencing,WES)
(3)簡化基因組測序(Reduced-Representation Genome Sequencing绷杜,RRGS)

2.2 轉(zhuǎn)錄組(基因表達)

(1)mRNA-Seq:mRNA測序
(2)lncRNA-Seq:長鏈非編碼RNA測序
(3)sRNA-Seq:小RNA測序

二直秆、第一代測序

1.原理

Sanger雙脫氧終止法、毛細管電泳法

2.測序平臺

ABI 3730鞭盟、ABI 3500等

3.優(yōu)點

讀長較長(可達1000 bp)圾结,準(zhǔn)確率高(可達99.999%),是測序的金標(biāo)準(zhǔn)

4.缺點

通量低齿诉、成本高

三筝野、第二代測序

1.原理

邊合成邊測序法、可逆鏈終止法粤剧、連接測序法歇竟、焦磷酸測序法

2.測序平臺

Illumina HiSeq:邊合成邊測序法、可逆鏈終止法
Life Tech:連接測序法
SOLiD:連接測序法
Roche 454:焦磷酸測序法

3.優(yōu)點

通量高抵恋、成本低焕议、時間短、準(zhǔn)確率也較高

4.缺點

讀長短(不超過600bp)弧关,樣本制備繁瑣

5.Illumina測序流程

Illumina平臺采用邊合成邊測序(Sequencing by Synthesis盅安,SBS)方法唤锉,用不同顏色的熒光標(biāo)記四種不同的dNTP,當(dāng)DNA聚合酶合成互補鏈時别瞭,每添加一種dNTP就會釋放不同的熒光窿祥,計算機捕捉熒光信號并處理,最終獲得DNA的序列信息蝙寨。

5.1 DNA文庫構(gòu)建

將DNA用超聲波打斷成碎片(300-500bp)晒衩,用酶補平末端,3'端加一個A堿基籽慢,在DNA兩端均加上adapter浸遗、index(又稱為baccodes)、terminal sequence

5.2 生成簇(Cluster)

(1)將構(gòu)建好的文庫上樣至flowcell的lane上箱亿,使文庫緊密地結(jié)合在lane表面上的接頭
(2)通過橋式PCR跛锌,在lane上形成大量的Cluster

5.3 測序

每個Cluster一次添加一個熒光標(biāo)記的dNTP,每添加一個dNTP讀取一次熒光届惋,計算機檢驗出相應(yīng)的堿基

5.4 數(shù)據(jù)分析

(1)數(shù)據(jù)初步分析:用fastqc軟件進行質(zhì)量分析
(2)數(shù)據(jù)過濾(針對接頭序列和低質(zhì)量序列):常用Trimmomatic
(3)多樣本質(zhì)控:multiqc

四髓帽、第三代測序

1.原理

1.1 實時單分子測序技術(shù)

中心思想是邊合成邊測序,反應(yīng)控制在一個DNA母板鏈脑豹、一個DNA聚合酶郑藏、一個相對封閉的反應(yīng)空間,不同熒光標(biāo)記的堿基添加上母板顯示不同的熒光

1.2 納米孔單分子通道技術(shù)

這個技術(shù)的核心是設(shè)計出允許單個堿基通過的蛋白納米孔通道瘩欺,每種堿基通過通道時對通道電流和兩側(cè)電壓產(chǎn)生不同影響必盖。通過檢測電信號判斷堿基的類型。

2.測序平臺

PacBio:實時單分子測序
Oxford Nanopore:納米孔單分子通道測序

3.優(yōu)點

讀長長(1000-10000 bp)俱饿,樣本制備較簡單

4.缺點

準(zhǔn)確率較低(錯誤率可達到15%)歌粥,是三種測序方法中準(zhǔn)確率最低的

五、測序數(shù)據(jù)格式

1.Fastq格式

一般有4行:
第1行:@+序列ID+描述(可選)
第2行:堿基序列
第3行:+描述信息
第4行:序列質(zhì)量評價


Fastq格式拍埠,來源于網(wǎng)絡(luò)失驶,侵刪

2.Fasta格式

Fasta格式

3.Genebank格式

Genebank格式

4.EMBL格式

EMBL格式,來源于美格基因

六枣购、總結(jié)

基因測序入門
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