三代測(cè)序原理技術(shù)比較_第1頁(yè)
三代測(cè)序原理技術(shù)比較_第2頁(yè)
三代測(cè)序原理技術(shù)比較_第3頁(yè)
三代測(cè)序原理技術(shù)比較_第4頁(yè)
三代測(cè)序原理技術(shù)比較_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩20頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、三代測(cè)序技術(shù)和原理介紹導(dǎo)讀從1977年第一代DNA測(cè)序技術(shù)(Sanger法)1,發(fā)展至今三十多年時(shí)間,測(cè)序技術(shù)已取得了相當(dāng)大的發(fā)展,從第一代到第三代乃至第四代,測(cè)序讀長(zhǎng)從長(zhǎng)到短,再?gòu)亩痰介L(zhǎng)。摘要:從1977年第一代DNA測(cè)序技術(shù)(Sanger法)1, 發(fā)展至今三十多年時(shí)間,測(cè)序技術(shù)已取得了相當(dāng)大的發(fā)展,從第一代到第三代乃至第四代,測(cè)序讀長(zhǎng)從長(zhǎng)到短,再?gòu)亩痰介L(zhǎng)。雖然就當(dāng)前形勢(shì)看來(lái)第二代短讀長(zhǎng)測(cè)序 技術(shù)在全球測(cè)序市場(chǎng)上仍然占有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)位置,但第三和第四代測(cè)序技術(shù)也已在這一兩年的時(shí)間中快速發(fā)展著。測(cè)序技術(shù)的每一次變革,也都對(duì)基因組研究,疾 病醫(yī)療研究,藥物研發(fā),育種等領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。在這

2、里我主要對(duì)當(dāng)前的測(cè)序技術(shù)以及它們的測(cè)序原理做一個(gè)簡(jiǎn)單的小結(jié)。 圖1:測(cè)序技術(shù)的發(fā)展歷程 生命體遺傳信息的快速獲得對(duì)于生命科學(xué)的研究有著十分重要的意義。以上(圖1)所描述的是自沃森和克里克在1953年建立DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)以來(lái),整個(gè)測(cè)序技術(shù)的發(fā)展歷程。 第一代測(cè)序技術(shù) 第一代DNA測(cè)序技術(shù)用的是1975年由桑格(Sanger)和考爾森 (Coulson)開(kāi)創(chuàng)的鏈終止法或者是1976-1977年由馬克西姆(Maxam)和吉爾伯特(Gilbert)發(fā)明的化學(xué)法(鏈降解). 并在1977年,桑格測(cè)定了第一個(gè)基因組序列,是噬菌體X174的,全長(zhǎng)5375個(gè)堿基1。 自此,人類獲得了窺探生命遺傳差異本質(zhì)的能力

3、,并以此為開(kāi)端步入基因組學(xué)時(shí)代。研究人員在Sanger法的多年實(shí)踐之中不斷對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。在2001年, 完成的首個(gè)人類基因組圖譜就是以改進(jìn)了的Sanger法為其測(cè)序基礎(chǔ),Sanger法核心原理是:由于ddNTP的2和3都不含羥基,其在DNA的合 成過(guò)程中不能形成磷酸二酯鍵,因此可以用來(lái)中斷DNA合成反應(yīng),在4個(gè)DNA合成反應(yīng)體系中分別加入一定比例帶有放射性同位素標(biāo)記的ddNTP(分 為:ddATP,ddCTP,ddGTP和ddTTP),通過(guò)凝膠電泳和放射自顯影后可以根據(jù)電泳帶的位置確定待測(cè)分子的DNA序列(圖2)。這個(gè)網(wǎng)址為 sanger測(cè)序法制作了一個(gè)小短片,形象而生動(dòng)。 值得注意的是,就在

4、測(cè)序技術(shù)起步發(fā)展的這一時(shí)期中,除了Sanger法之外還出現(xiàn)了一些其他的測(cè)序技術(shù),如焦磷酸測(cè)序法、鏈接酶法等。其中,焦磷酸測(cè)序法是后來(lái)Roche公司454技術(shù)所使用的測(cè)序方法24,而連接酶測(cè)序法是后來(lái)ABI公司SOLID技術(shù)使用的測(cè)序方法2,4,但他們的共同核心手段都是利用了Sanger1中的可中斷DNA合成反應(yīng)的dNTP。 圖2:Sanger法測(cè)序原理 第二代測(cè)序技術(shù) 總的說(shuō)來(lái),第一代測(cè)序技術(shù)的主要特點(diǎn)是測(cè)序讀長(zhǎng)可達(dá)1000bp,準(zhǔn)確性高達(dá) 99.999%,但其測(cè)序成本高,通量低等方面的缺點(diǎn),嚴(yán)重影響了其真正大規(guī)模的應(yīng)用。因而第一代測(cè)序技術(shù)并不是最理想的測(cè)序方法。經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)開(kāi)發(fā)和 改進(jìn),以

5、Roche公司的454技術(shù)、illumina公司的Solexa,Hiseq技術(shù)和ABI公司的Solid技術(shù)為標(biāo)記的第二代測(cè)序技術(shù)誕生了。 第二代測(cè)序技術(shù)大大降低了測(cè)序成本的同時(shí),還大幅提高了測(cè)序速度,并且保持了高準(zhǔn)確性,以前完成一個(gè)人類基因組的測(cè)序需要3年時(shí)間,而使用二代測(cè)序技術(shù)則 僅僅需要1周,但在序列讀長(zhǎng)方面比起第一代測(cè)序技術(shù)則要短很多。表1和圖3對(duì)第一代和第二代測(cè)序技術(shù)各自的特點(diǎn)以及測(cè)序成本作了一個(gè)簡(jiǎn)單的比較5,以下我將對(duì)這三種主要的第二代測(cè)序技術(shù)的主要原理和特點(diǎn)作一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。 圖3. 測(cè)序成本的變化 1.Illumine 2.Illumina公司的Solexa和Hiseq應(yīng)該說(shuō)是目

6、前全球使用量最大的第二代測(cè)序機(jī)器,這兩個(gè)系列的技術(shù)核心原理是相同的2,4。這兩個(gè)系列的機(jī)器采用的都是邊合成邊測(cè)序的方法,它的測(cè)序過(guò)程主要分為以下4步,如圖4. (1)DNA待測(cè)文庫(kù)構(gòu)建 利用超聲波把待測(cè)的DNA樣本打斷成小片段,目前除了組裝之外和一些其他的特殊要求之外,主要是打斷成200-500bp長(zhǎng)的序列片段,并在這些小片段的兩端添加上不同的接頭,構(gòu)建出單鏈DNA文庫(kù)。 (2)Flowcell Flowcell是用于吸附流動(dòng)DNA片段的槽道,當(dāng)文庫(kù)建好后,這些文庫(kù)中的DNA 在通過(guò)flowcell的時(shí)候會(huì)隨機(jī)附著在flowcell表面的channel上。每個(gè)Flowcell有8個(gè)channe

7、l,每個(gè)channel的表 面都附有很多接頭,這些接頭能和建庫(kù)過(guò)程中加在DNA片段兩端的接頭相互配對(duì)(這就是為什么flowcell能吸附建庫(kù)后的DNA的原因),并能支持 DNA在其表面進(jìn)行橋式PCR的擴(kuò)增。 (3)橋式PCR擴(kuò)增與變性 橋式PCR以Flowcell表面所固定的接頭為模板,進(jìn)行橋形擴(kuò)增,如圖4.a所 示。經(jīng)過(guò)不斷的擴(kuò)增和變性循環(huán),最終每個(gè)DNA片段都將在各自的位置上集中成束,每一個(gè)束都含有單個(gè)DNA模板的很多分拷貝,進(jìn)行這一過(guò)程的目的在于實(shí)現(xiàn) 將堿基的信號(hào)強(qiáng)度放大,以達(dá)到測(cè)序所需的信號(hào)要求。 (4)測(cè)序 測(cè)序方法采用邊合成邊測(cè)序的方法。向反應(yīng)體系中同時(shí)添加DNA聚合酶、接頭引物和

8、帶有 堿基特異熒光標(biāo)記的4中dNTP(如同Sanger測(cè)序法)。這些dNTP的3-OH被化學(xué)方法所保護(hù),因而每次只能添加一個(gè)dNTP。在dNTP被添 加到合成鏈上后,所有未使用的游離dNTP和DNA聚合酶會(huì)被洗脫掉。接著,再加入激發(fā)熒光所需的緩沖液,用激光激發(fā)熒光信號(hào),并有光學(xué)設(shè)備完成熒光信號(hào) 的記錄,最后利用計(jì)算機(jī)分析將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為測(cè)序堿基。這樣熒光信號(hào)記錄完成后,再加入化學(xué)試劑淬滅熒光信號(hào)并去除dNTP 3-OH保護(hù)基團(tuán),以便能進(jìn)行下一輪的測(cè)序反應(yīng)。Illumina的這種測(cè)序技術(shù)每次只添加一個(gè)dNTP的特點(diǎn)能夠很好的地解決同聚物長(zhǎng)度的準(zhǔn)確測(cè)量問(wèn) 題,它的主要測(cè)序錯(cuò)誤來(lái)源是堿基的替換,目前

9、它的測(cè)序錯(cuò)誤率在1%-1.5%之間,測(cè)序周期以人類基因組重測(cè)序?yàn)槔?0x測(cè)序深度大約為1周。 圖4. Illumina測(cè)序流程 1.Roche 454 2.Roche 454測(cè)序系統(tǒng)是第一個(gè)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)二代測(cè)序技術(shù)的平臺(tái)。它的主要測(cè)序原理是(圖5 abc)2: (1)DNA文庫(kù)制備 454測(cè)序系統(tǒng)的文件構(gòu)建方式和illumina的不同,它是利用噴霧法將待測(cè)DNA打斷成300-800bp長(zhǎng)的小片段,并在片段兩端加上不同的接頭,或?qū)⒋郎y(cè)DNA變性后用雜交引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,連接載體,構(gòu)建單鏈DNA文庫(kù)(圖5a)。 (2)Emulsion PCR(乳液PCR,其實(shí)是一個(gè)注水到油的獨(dú)特過(guò)程) 454當(dāng)

10、然DNA擴(kuò)增過(guò)程也和illumina的截然不同,它將這些單鏈DNA結(jié)合在水油包被的直徑約28um的磁珠上,并在其上面孵育、退火。 乳液PCR最大的特點(diǎn)是可以形成數(shù)目龐大的獨(dú)立反應(yīng)空間以進(jìn)行DNA擴(kuò)增。其關(guān)鍵技術(shù) 是“注水到油”(水包油),基本過(guò)程是在PCR反應(yīng)前,將包含PCR所有反應(yīng)成分的水溶液注入到高速旋轉(zhuǎn)的礦物油表面,水溶液瞬間形成無(wú)數(shù)個(gè)被礦物油包裹 的小水滴。這些小水滴就構(gòu)成了獨(dú)立的PCR反應(yīng)空間。理想狀態(tài)下,每個(gè)小水滴只含一個(gè)DNA模板和一個(gè)磁珠。 這些被小水滴包被的磁珠表面含有與接頭互補(bǔ)的DNA序列,因此這些單鏈DNA序列能夠 特異地結(jié)合在磁珠上。同時(shí)孵育體系中含有PCR反應(yīng)試劑,所

11、以保證了每個(gè)與磁珠結(jié)合的小片段都能獨(dú)立進(jìn)行PCR擴(kuò)增,并且擴(kuò)增產(chǎn)物仍可以結(jié)合到磁珠上。當(dāng) 反應(yīng)完成后,可以破壞孵育體系并將帶有DNA的磁珠富集下來(lái)。進(jìn)過(guò)擴(kuò)增,每個(gè)小片段都將被擴(kuò)增約100萬(wàn)倍,從而達(dá)到下一步測(cè)序所要求的DNA量。 (3)焦磷酸測(cè)序 測(cè)序前需要先用一種聚合酶和單鏈結(jié)合蛋白處理帶有DNA的磁珠,接著將磁珠放在一種PTP平板上。這種平板上特制有許多直徑約為44um的小孔,每個(gè)小孔僅能容納一個(gè)磁珠,通過(guò)這種方法來(lái)固定每個(gè)磁珠的位置,以便檢測(cè)接下來(lái)的測(cè)序反應(yīng)過(guò)程。 測(cè)序方法采用焦磷酸測(cè)序法,將一種比PTP板上小孔直徑更小的磁珠放入小孔中,啟動(dòng)測(cè) 序反應(yīng)。測(cè)序反應(yīng)以磁珠上大量擴(kuò)增出的單鏈D

12、NA為模板,每次反應(yīng)加入一種dNTP進(jìn)行合成反應(yīng)。如果dNTP能與待測(cè)序列配對(duì),則會(huì)在合成后釋放焦磷酸 基團(tuán)。釋放的焦磷酸基團(tuán)會(huì)與反應(yīng)體系中的ATP硫酸化學(xué)酶反應(yīng)生成ATP。生成的ATP和熒光素酶共同氧化使測(cè)序反應(yīng)中的熒光素分子并發(fā)出熒光,同時(shí)由 PTP板另一側(cè)的CCD照相機(jī)記錄,最后通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行光信號(hào)處理而獲得最終的測(cè)序結(jié)果。由于每一種dNTP在反應(yīng)中產(chǎn)生的熒光顏色不同,因此可以根據(jù)熒 光的顏色來(lái)判斷被測(cè)分子的序列。反應(yīng)結(jié)束后,游離的dNTP會(huì)在雙磷酸酶的作用下降解ATP,從而導(dǎo)致熒光淬滅,以便使測(cè)序反應(yīng)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。由于 454測(cè)序技術(shù)中,每個(gè)測(cè)序反應(yīng)都在PTP板上獨(dú)立的小孔中進(jìn)行,因

13、而能大大降低相互間的干擾和測(cè)序偏差。454技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于其能獲得較長(zhǎng)的測(cè)序讀 長(zhǎng),當(dāng)前454技術(shù)的平均讀長(zhǎng)可達(dá)400bp,并且454技術(shù)和illumina的Solexa和Hiseq技術(shù)不同,它最主要的一個(gè)缺點(diǎn)是無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量 同聚物的長(zhǎng)度,如當(dāng)序列中存在類似于PolyA的情況時(shí),測(cè)序反應(yīng)會(huì)一次加入多個(gè)T,而所加入的T的個(gè)數(shù)只能通過(guò)熒光強(qiáng)度推測(cè)獲得,這就有可能導(dǎo)致結(jié)果不 準(zhǔn)確。也正是由于這一原因,454技術(shù)會(huì)在測(cè)序過(guò)程中引入插入和缺失的測(cè)序錯(cuò)誤。 圖5. Roche 454測(cè)序流程 1.Solid技術(shù) 2.Solid測(cè)序技術(shù)是ABI公司于2007年開(kāi)始投入用于商業(yè)測(cè)序應(yīng)用的儀器。它基于連接酶法

14、,即利用DNA連接酶在連接過(guò)程之中測(cè)序(圖6)2,4。它的原理是: 圖6-a. Solid測(cè)序技術(shù) (1)DNA文庫(kù)構(gòu)建 片段打斷并在片段兩端加上測(cè)序接頭,連接載體,構(gòu)建單鏈DNA文庫(kù)。 (2)Emulsion PCR Solid的PCR過(guò)程也和454的方法類似,同樣采用小水滴emulsion PCR,但這些微珠比起454系統(tǒng)來(lái)說(shuō)則要小得多,只有1um。在擴(kuò)增的同時(shí)對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物的3端進(jìn)行修飾,這是為下一步的測(cè)序過(guò)程作的準(zhǔn)備。3修飾的微 珠會(huì)被沉積在一塊玻片上。在微珠上樣的過(guò)程中,沉積小室將每張玻片分成1個(gè)、4個(gè)或8個(gè)測(cè)序區(qū)域(圖6-a)。Solid系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是每張玻片能容 納比454更高密

15、度的微珠,在同一系統(tǒng)中輕松實(shí)現(xiàn)更高的通量。 (3)連接酶測(cè)序 這一步是Solid測(cè)序的獨(dú)特之處。它并沒(méi)有采用以前測(cè)序時(shí)所常用的DNA聚合酶,而 是采用了連接酶。Solid連接反應(yīng)的底物是8堿基單鏈熒光探針混合物,這里將其簡(jiǎn)單表示為:3-XXnnnzzz-5。連接反應(yīng)中,這些探針按照堿 基互補(bǔ)規(guī)則與單鏈DNA模板鏈配對(duì)。探針的5末端分別標(biāo)記了CY5、Texas Red、CY3、6-FAM這4種顏色的熒光染料(圖6-a)。這個(gè)8堿基單鏈熒光探針中,第1和第2位堿基(XX)上的堿基是確定的,并根據(jù)種類的不同 在6-8位(zzz)上加上了不同的熒光標(biāo)記。這是Solid的獨(dú)特測(cè)序法,兩個(gè)堿基確定一個(gè)熒光

16、信號(hào),相當(dāng)于一次能決定兩個(gè)堿基。這種測(cè)序方法也稱之為 兩堿基測(cè)序法。當(dāng)熒光探針能夠與DNA模板鏈配對(duì)而連接上時(shí),就會(huì)發(fā)出代表第1,2位堿基的熒光信號(hào),圖6-a和圖6-b中的比色版所表示的是第1,2位 堿基的不同組合與熒光顏色的關(guān)系。在記錄下熒光信號(hào)后,通過(guò)化學(xué)方法在第5和第6位堿基之間進(jìn)行切割,這樣就能移除熒光信號(hào),以便進(jìn)行下一個(gè)位置的測(cè)序。 不過(guò)值得注意的是,通過(guò)這種測(cè)序方法,每次測(cè)序的位置都相差5位。即第一次是第1、2位,第二次是第6、7位在測(cè)到末尾后,要將新合成的鏈變性,洗 脫。接著用引物n-1進(jìn)行第二輪測(cè)序。引物n-1與引物n的區(qū)別是,二者在與接頭配對(duì)的位置上相差一個(gè)堿基(圖6-a.

17、8)。也即是,通過(guò)引物n-1在引物n的基礎(chǔ)上將測(cè)序位置往3端移動(dòng)一個(gè)堿基位置,因而就能測(cè)定第0、1位和第5、6位第二輪測(cè)序完成,依此類推, 直至第五輪測(cè)序,最終可以完成所有位置的堿基測(cè)序,并且每個(gè)位置的堿基均被檢測(cè)了兩次。該技術(shù)的讀長(zhǎng)在250bp,后續(xù)序列拼接同樣比較復(fù)雜。由于雙次 檢測(cè),這一技術(shù)的原始測(cè)序準(zhǔn)確性高達(dá)99.94%,而15x覆蓋率時(shí)的準(zhǔn)確性更是達(dá)到了99.999%,應(yīng)該說(shuō)是目前第二代測(cè)序技術(shù)中準(zhǔn)確性最高的了。但 在熒光解碼階段,鑒于其是雙堿基確定一個(gè)熒光信號(hào),因而一旦發(fā)生錯(cuò)誤就容易產(chǎn)生連鎖的解碼錯(cuò)誤。 圖6-b. Solid測(cè)序技術(shù) 第三代測(cè)序技術(shù) 測(cè)序技術(shù)在近兩三年中又有新的里

18、程碑。以PacBio公司的SMRT和Oxford Nanopore Technologies納米孔單分子測(cè)序技術(shù),被稱之為第三代測(cè)序技術(shù)。與前兩代相比,他們最大的特點(diǎn)就是單分子測(cè)序,測(cè)序過(guò)程無(wú)需進(jìn)行PCR擴(kuò)增。 其中PacBio SMRT技術(shù)其實(shí)也應(yīng)用了邊合成邊測(cè)序的思想5, 并以SMRT芯片為測(cè)序載體?;驹硎牵?DNA聚合酶和模板結(jié)合,4色熒光標(biāo)記 4 種堿基(即是dNTP),在堿基配對(duì)階段,不同堿基的加入,會(huì)發(fā)出不同光,根據(jù)光的波長(zhǎng)與峰值可判斷進(jìn)入的堿基類型。同時(shí)這個(gè) DNA 聚合酶是實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)讀長(zhǎng)的關(guān)鍵之一,讀長(zhǎng)主要跟酶的活性保持有關(guān),它主要受激光對(duì)其造成的損傷所影響。PacBio S

19、MRT技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵是怎樣將反應(yīng)信號(hào)與周圍游離堿基的強(qiáng)大熒光背景區(qū)別出來(lái)。他們利用的是ZMW(零模波導(dǎo)孔)原理:如同微波爐壁上可看到的很多密集 小孔。小孔直徑有考究,如果直徑大于微波波長(zhǎng),能量就會(huì)在衍射效應(yīng)的作用下穿透面板而泄露出來(lái),從而與周圍小孔相互干擾。如果孔徑小于波長(zhǎng),能量不會(huì)輻射 到周圍,而是保持直線狀態(tài)(光衍射的原理),從而可起保護(hù)作用。同理,在一個(gè)反應(yīng)管(SMRTCell:單分子實(shí)時(shí)反應(yīng)孔)中有許多這樣的圓形納米小孔, 即 ZMW(零模波導(dǎo)孔),外徑 100多納米,比檢測(cè)激光波長(zhǎng)小(數(shù)百納米),激光從底部打上去后不能穿透小孔進(jìn)入上方溶液區(qū),能量被限制在一個(gè)小范圍(體積20X 10-

20、21 L)里,正好足夠覆蓋需要檢測(cè)的部分,使得信號(hào)僅來(lái)自這個(gè)小反應(yīng)區(qū)域,孔外過(guò)多游離核苷酸單體依然留在黑暗中,從而實(shí)現(xiàn)將背景降到最低。另外,可以通過(guò)檢 測(cè)相鄰兩個(gè)堿基之間的測(cè)序時(shí)間,來(lái)檢測(cè)一些堿基修飾情況,既如果堿基存在修飾,則通過(guò)聚合酶時(shí)的速度會(huì)減慢,相鄰兩峰之間的距離增大,可以通過(guò)這個(gè)來(lái)之間 檢測(cè)甲基化等信息(圖7)。SMRT技術(shù)的測(cè)序速度很快,每秒約10個(gè)dNTP。但是,同時(shí)其測(cè)序錯(cuò)誤率比較高(這幾乎是目前單分子測(cè)序技術(shù)的通?。_(dá) 到15%,但好在它的出錯(cuò)是隨機(jī)的,并不會(huì)像第二代測(cè)序技術(shù)那樣存在測(cè)序錯(cuò)誤的偏向,因而可以通過(guò)多次測(cè)序來(lái)進(jìn)行有效的糾錯(cuò)。 圖7.PacBio SMRT測(cè)序原理

21、 Oxford Nanopore Technologies公司所開(kāi)發(fā)的納米單分子測(cè)序技術(shù)與以往的測(cè)序技術(shù)皆不同,它是基于電信號(hào)而不是光信號(hào)的測(cè)序技術(shù)5。該技術(shù)的關(guān)鍵之一是,他們?cè)O(shè)計(jì)了一種特殊的納米孔,孔內(nèi)共價(jià)結(jié)合有分子接頭。當(dāng)DNA堿基通過(guò)納米孔時(shí),它們使電荷發(fā)生變化,從而短暫地影響流過(guò)納米孔的電流強(qiáng)度(每種堿基所影響的電流變化幅度是不同的),靈敏的電子設(shè)備檢測(cè)到這些變化從而鑒定所通過(guò)的堿基(圖8)。 該公司在去年基因組生物學(xué)技術(shù)進(jìn)展年會(huì)(AGBT)上推出第一款商業(yè)化的納米孔測(cè)序 儀,引起了科學(xué)界的極大關(guān)注。納米孔測(cè)序(和其他第三代測(cè)序技術(shù))有望解決目前測(cè)序平臺(tái)的不足,納米孔測(cè)序的主要特點(diǎn)是:

22、讀長(zhǎng)很長(zhǎng),大約在幾十kb,甚至 100 kb;錯(cuò)誤率目前介于1%至4%,且是隨機(jī)錯(cuò)誤,而不是聚集在讀取的兩端;數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)讀取;通量很高(30x人類基因組有望在一天內(nèi)完成);起始DNA在 測(cè)序過(guò)程中不被破壞;以及樣品制備簡(jiǎn)單又便宜。理論上,它也能直接測(cè)序RNA。 納米孔單分子測(cè)序計(jì)算還有另一大特點(diǎn),它能夠直接讀取出甲基化的胞嘧啶,而不必像傳統(tǒng) 方法那樣對(duì)基因組進(jìn)行bisulfite處理。這對(duì)于在基因組水平直接研究表觀遺傳相關(guān)現(xiàn)象有極大的幫助。并且改方法的測(cè)序準(zhǔn)確性可達(dá)99.8%,而且一 旦發(fā)現(xiàn)測(cè)序錯(cuò)誤也能較容易地進(jìn)行糾正。但目前似乎還沒(méi)有應(yīng)用該技術(shù)的相關(guān)報(bào)道。 圖8. 納米孔測(cè)序 其他測(cè)序技術(shù) 目前還有一種基于半導(dǎo)體芯片的新一代革命性測(cè)序技術(shù)Ion Torrent6。 該技術(shù)使用了一種布滿小孔的高密度半導(dǎo)體芯片, 一個(gè)小孔就是一個(gè)測(cè)序反應(yīng)池。當(dāng)DNA聚合酶把核苷酸聚合到延伸中的DNA鏈上時(shí),會(huì)釋放出一個(gè)氫離子,反應(yīng)池中的PH發(fā)生改變,位于池

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論