演示文稿第三代基因測(cè)序原理及應(yīng)用

（優(yōu)選）第三代基因測(cè)序原理及應(yīng)用當(dāng)前第1頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)什么是DNA？DNA是英文Deoxyribonucleicacid的縮寫，中文含義為脫氧核糖核酸。

脫氧核糖核苷酸的類型：

腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）=鳥嘌呤（G）DNA分子的排列順序是可以檢測(cè)

的，從而可以解讀遺傳信息，即測(cè)序。DNA結(jié)構(gòu)（視頻）當(dāng)前第2頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)什么是基因？

基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段，由許多脫氧核苷酸按照一定的

堿基順序構(gòu)成的長鏈聚合物。

基因身高膚色智商胖瘦當(dāng)前第3頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)基因組：一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的全套染色體為一個(gè)基因組，或是一個(gè)細(xì)胞中的全部DNA為一個(gè)基因組什么是基因組？

基因組>染色體>基因當(dāng)前第4頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)測(cè)序技術(shù)發(fā)展史當(dāng)前第5頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)第一代測(cè)序原理-Sanger測(cè)序法雙脫氧鏈終止法（Sanger法）：

1977年，英國人FredSanger發(fā)現(xiàn)，如果在DNA復(fù)制過程中摻入ddNTP，就會(huì)產(chǎn)生一系列末端終止的DNA鏈，并能通過電泳按長度分辨。不同末端終止DNA鏈的長度是由摻入到新合成鏈上隨機(jī)位置的ddNTP決定的。當(dāng)前第6頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)復(fù)制叉（Replicationfork）DNAligase：DNA連接酶；DNAgyrase：DNA旋轉(zhuǎn)酶；DnaBhelicase：解旋酶SSB：?jiǎn)捂溄Y(jié)合蛋白；當(dāng)前第7頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)DNA連接酶（DNAligase）功能：連接DNA鏈3‘-OH末端和另一DNA鏈的5’-P末端，使二者生成磷酸二酯鍵，從而把兩段相鄰的DNA鏈連成完整的鏈。DNA復(fù)制當(dāng)前第8頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)Sanger測(cè)序法當(dāng)前第9頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)第一代測(cè)序成果：人類基因組2001年2月份同時(shí)發(fā)表，從此有了人類基因組模板。當(dāng)前第10頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)ATCGAACTTCCATTGCACCAATATAGGTACGTAAATCGAACTTCCTTGCACCTATATAGGTGTACGTAA

參考序列：測(cè)序所得序列：堿基缺失堿基突變堿基重復(fù)特點(diǎn)：測(cè)序長度700-1000bp；通量小，一次96個(gè)樣本，每個(gè)樣本1條序列臨床應(yīng)用：?jiǎn)位虿z測(cè)，如血友病、白化病、地中海貧血等當(dāng)前第11頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)第二代測(cè)序原理-高通量測(cè)序NextSeq500–靈活通量廢液槽緩沖液化學(xué)試劑FlowCell當(dāng)前第12頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)CAGTCATCACCTAGCGTA5’GTGTCAGTCAGTCA3’5’測(cè)序基礎(chǔ)原理：邊合成邊測(cè)序(SBS)

如何理解邊合成邊測(cè)序？用不同顏色的熒光標(biāo)記四種dNTP，在聚合酶作用下，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A與T配對(duì)，C與G配對(duì)）進(jìn)行鏈的延伸，每延伸一個(gè)堿基，堿基釋放熒光。通過光學(xué)系統(tǒng)捕獲熒光，從而獲得堿基信息。當(dāng)前第13頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第14頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)MiSeq建庫2HOURSCluster1HOURS測(cè)序4HOURS信息分析0.5

HOURS一體化進(jìn)行：上樣后，測(cè)序儀自動(dòng)化完成擴(kuò)增和測(cè)序二代測(cè)序法當(dāng)前第15頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第16頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)當(dāng)前第17頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)第三代測(cè)序原理-單分子測(cè)序第三代測(cè)序方法與現(xiàn)在的測(cè)序技術(shù)相比之下的優(yōu)點(diǎn)：1）更高的通量；2）更短的測(cè)序時(shí)間；3）更長的讀取長度；4）更高的精確性，可以檢測(cè)出極少的變異；5）需要很少的起始量；6）低成本。當(dāng)前第18頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)HelicoBioScience單分子測(cè)序技術(shù)當(dāng)前第19頁\共有21頁\編于星期四\3點(diǎn)PacificBiosc