一、測序過程和原理
1.第一代測序技術(shù)---Sanger 法測序
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創(chuàng)始人:Frederick Sanger
Sanger在胰島素測序、RNA測序和DNA測序研究方面做出了重要貢獻吏口,并因此兩次獲得諾貝爾化學(xué)獎(1958和1980)浇揩。
- Sanger測序原理介紹:
接下來將DNA聚合酶抄淑,四個基本堿基的原料(dNTP)還有特異性的ddNTP分別加入這四個反應(yīng)容器中,每個反應(yīng)容器中只加入一種ddNTP驰后。
特異性的ddNTP就是一種變異過的堿基肆资,也有四種稱之為A,T,C,G,這種特殊的堿基也可以和對應(yīng)的堿基相結(jié)合,A-T,T-A,C-G,G-C倡怎。但是和普通堿基不同的是迅耘,當(dāng)他們和對應(yīng)堿基結(jié)合后贱枣,可以終止后續(xù)的其他結(jié)合监署,就是DNA的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就結(jié)束了。這就產(chǎn)生很多一邊完整(模板鏈)纽哥,一邊不完整(ddNTP存在的鏈)的DNA分子钠乏。 以黃色容器內(nèi)的反應(yīng)為例,黃色容器中加入了ddATP(A*)
因為有DNA聚合酶春塌,還有堿基原料晓避,還有特殊堿基A*,在這個容器內(nèi)開始了DNA聚合反應(yīng)只壳。
聚合酶將各個堿基連到模板鏈上俏拱,直到特殊堿基結(jié)合到模板鏈上,聚合反應(yīng)終止吼句。由于結(jié)合是隨機產(chǎn)生的锅必,所以特殊堿基A* 會隨機結(jié)合到某個T堿基上。
由于其磷酸鹽主鏈賦予的負(fù)電荷远搪,DNA從負(fù)極開始遷移劣纲,較小較輕長度的DNA進一步遷移到電泳版的底部。
就是我們剛剛提到的谁鳍,由于ddNTP隨機結(jié)合的位置不同癞季,形成的不完整DNA分子,這里不同的DNA分子就被區(qū)分開來了倘潜,并且分布在不同的位置上绷柒。
通過熒光標(biāo)記的方法,就會在膠片上留下記號窍荧,最后從下往上讀辉巡,就可以得到DNA的序列。- Sanger測序特點:
①優(yōu)點:方法簡便蕊退,分辨率高郊楣,測序片段長憔恳,流程細(xì)致,質(zhì)控環(huán)節(jié)多净蚤,污染低钥组,結(jié)果直觀可視,假性結(jié)果極低今瀑。
②缺點:測序試劑昂貴程梦,通量低,處理比較長的同聚物時也有自身的問題橘荠,例如很難以高可信度將7個A和8個A區(qū)分開來屿附。
- Sanger測序應(yīng)用: 受限于通量低的特點,Sanger測序目前多用于少量DNA分子測序?qū)嶒炛懈缤H缥覀兂J褂玫膶|(zhì)粒挺份、PCR產(chǎn)物、單基因突變進行序列分析贮懈。