2025-01-19 00:36:12
二代測序—全外顯子測序的優(yōu)勢針對性強:它主要聚焦于基因組中編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域,這部分區(qū)域雖然只占整個基因組的1-2%左右,但包含了大部分與疾病相關(guān)的突變。例如,在研究孟德爾遺傳病時,很多致病突變都位于外顯子區(qū)域,通過全外顯子測序可以更高效地找到這些突變。成本效益高:相比于全基因組測序,全外顯子測序的成本相對較低。因為它不需要對整個基因組(包括大量的非編碼區(qū)域)進行測序,在一定程度上減少了數(shù)據(jù)量和測序成本,同時又能獲取大部分有重要功能意義的遺傳信息。一代和二代測序的區(qū)別?上海嘉安健達二代測序運用
二代測序用于蛋白組測序的發(fā)展前景?
多組學整合更緊密:未來二代測序與蛋白組測序會和其他組學技術(shù)(如代謝組學、表觀基因組學等)進一步深度整合,從多個層面***地解析生命活動分子機制,例如在疾病研究中,綜合分析基因轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)表達及代謝產(chǎn)物變化等,為疾病的早期診斷、精細***提供更完善的依據(jù)。
技術(shù)優(yōu)化提升準確性:一方面,二代測序技術(shù)自身會不斷改進,提高測序的準確性、降低錯誤率,并且在通量上可能進一步提升;另一方面,和蛋白組測序銜接的相關(guān)流程和分析方法也會不斷優(yōu)化,從而更精細地從轉(zhuǎn)錄組信息轉(zhuǎn)化為可靠的蛋白組信息,推動蛋白組測序領(lǐng)域的發(fā)展。 新疆二代測序提供二代測序的使用場景都有哪些?
二代測序的建庫步驟、末端修復(fù)和加A尾(以DNA文庫為例)末端修復(fù):經(jīng)過片段化后的DNA末端可能是不平齊的,有5'-突出端或3'-突出端。末端修復(fù)反應(yīng)可以利用T4DNA聚合酶、Klenow片段等酶,將這些末端補平,使其成為平末端。T4DNA聚合酶具有5'→3'聚合酶活性和3'→5'外切酶活性,在合適的反應(yīng)緩沖液和dNTP(脫氧核糖核苷三磷酸)存在下,可以將突出的末端補平。加A尾:在末端修復(fù)后的平末端DNA分子的3'-末端加上一個A堿基。這一步是為了后續(xù)連接帶有T-突出端的接頭做準備,一般使用Klenow片段(3'→5'外切酶活性缺失)在dATP存在下進行加A反應(yīng),這樣可以使DNA片段能夠高效地與帶有T-突出端的測序接頭連接。
微生物基因組——數(shù)據(jù)組裝后的分析步驟
基因預(yù)測:利用軟件如Prokka等進行基因預(yù)測。這些軟件會根據(jù)微生物基因組的序列特征,識別出可能的基因區(qū)域。例如,通過尋找開放閱讀框(ORF)來確定基因的位置和范圍。對于細菌基因組,由于其基因結(jié)構(gòu)相對簡單,基因預(yù)測的準確性相對較高。在預(yù)測過程中,軟件會考慮密碼子偏好性等因素,這是不同微生物在長期進化過程中形成的對特定密碼子使用頻率的差異。
基因功能注釋:將預(yù)測出的基因與公共數(shù)據(jù)庫(如KEGG、Swiss-Prot等)進行比對,以確定基因的功能。例如,通過比對KEGG數(shù)據(jù)庫,可以了解基因在代謝通路中的作用。如果一個基因與數(shù)據(jù)庫中某個已知的參與糖代謝的基因高度相似,那么就可以推測這個基因在微生物的糖代謝過程中可能發(fā)揮類似的功能。同時,還可以利用InterPro等工具對基因進行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域分析,進一步了解基因的功能特性。 二代測序通量大,可以產(chǎn)生上G的reads.
二代測序的建庫步驟②二、片段化處理物理方法:超聲破碎是常用的物理片段化方法。它通過超聲波的高頻振動將核酸分子打斷成合適大小的片段。例如,在一些文庫構(gòu)建中,將DNA樣本置于超聲破碎儀中,通過調(diào)整超聲功率和時間,可以將DNA片段化到幾百堿基對(bp)的長度范圍,一般在150-300bp左右,這符合二代測序的讀長要求。超聲破碎的優(yōu)點是片段大小比較均勻,但操作需要優(yōu)化超聲參數(shù),否則可能會導(dǎo)致過度破碎或片段大小不一致。酶切方法:利用限制性內(nèi)切酶進行片段化。限制性內(nèi)切酶能夠識別特定的DNA序列,并在這些序列處切割DNA。例如,用EcoRⅠ酶可以識別GAATTC序列并進行切割。通過選擇合適的限制性內(nèi)切酶組合,可以將DNA切割成期望大小的片段。不過,這種方法的局限性在于酶切位點的限制,可能無法獲得理想的片段大小分布,而且可能會引入酶切偏好性。二代測序技術(shù)的出現(xiàn),使科研人員能夠以相對較少的經(jīng)費獲得海量 DNA 序列。北京二代測序技術(shù)
二代測序是2005年以后開始的嗎?上海嘉安健達二代測序運用
二代測序應(yīng)用于蛋白組測序的常見方式①?
基于轉(zhuǎn)錄組測序間接推斷蛋白信息
原理:由于蛋白質(zhì)是由mRNA翻譯而來,先利用二代測序技術(shù)對轉(zhuǎn)錄組(主要是mRNA)進行高通量測序,獲得基因轉(zhuǎn)錄水平的信息?;谥行姆▌t中mRNA和蛋白質(zhì)的對應(yīng)關(guān)系,在一定程度上可以推測出相應(yīng)蛋白質(zhì)可能的表達情況。例如,通過分析mRNA的表達量高低,預(yù)估對應(yīng)蛋白質(zhì)的豐度趨勢。如果某個基因的mRNA在樣本中表達量很高,那么大概率其翻譯產(chǎn)生的蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)的含量也相對較高,但這只是初步推斷,因為還存在翻譯后調(diào)控等影響因素。
應(yīng)用案例:在研究某種植物在不同生長階段的蛋白表達變化時,先進行轉(zhuǎn)錄組測序,發(fā)現(xiàn)與光合作用相關(guān)的一些關(guān)鍵基因的mRNA在植物生長旺盛期表達量***上調(diào),后續(xù)再通過其他蛋白檢測手段驗證到對應(yīng)的光合作用相關(guān)蛋白質(zhì)含量確實增多,這就體現(xiàn)了通過轉(zhuǎn)錄組測序間接了解蛋白表達趨勢的可行性。 上海嘉安健達二代測序運用