山东二代测序运用

一代、二代、三代测序的区别分别是什么？

一代测序是上世纪70年代由Sanger和Coulson开创的DNA双脱氧链终止法测序，也称为Sanger测序。

二代测序技术(NGS)是为了改进一代测序通量过低的问题而出现的，能够同时对上百万甚至数十亿个DNA分子进行测序实现了大规模、高通量测序的目标。

三代测序主要有两种技术PacBio公司的SMRT和Oxford Nanopore 的纳米孔单分子测序技术，这两种技术的测序读长都可以达到几-kb的级别，远远高于二代测序技术。 NGS测序是二代测序吗？山东二代测序运用

二代测序的建库步骤②

二、片段化处理

物理方法：超声破碎是常用的物理片段化方法。它通过超声波的高频振动将核酸分子打断成合适大小的片段。例如，在一些文库构建中，将DNA样本置于超声破碎仪中，通过调整超声功率和时间，可以将DNA片段化到几百碱基对（bp）的长度范围，一般在150-300bp左右，这符合二代测序的读长要求。超声破碎的优点是片段大小比较均匀，但操作需要优化超声参数，否则可能会导致过度破碎或片段大小不一致。

酶切方法：利用限制性内切酶进行片段化。限制性内切酶能够识别特定的DNA序列，并在这些序列处切割DNA。例如，用EcoRⅠ酶可以识别GAATTC序列并进行切割。通过选择合适的限制性内切酶组合，可以将DNA切割成期望大小的片段。不过，这种方法的局限性在于酶切位点的限制，可能无法获得理想的片段大小分布，而且可能会引入酶切偏好性。 山东嘉安健达二代测序运用二代测序广泛应用于个性化医学。

二代测序的建库步骤③

三、末端修复和加A尾（以DNA文库为例）

末端修复：经过片段化后的DNA末端可能是不平齐的，有5'-突出端或3'-突出端。末端修复反应可以利用T4DNA聚合酶、Klenow片段等酶，将这些末端补平，使其成为平末端。T4DNA聚合酶具有5'→3'聚合酶活性和3'→5'外切酶活性，在合适的反应缓冲液和dNTP（脱氧核糖核苷三磷酸）存在下，可以将突出的末端补平。

加A尾：在末端修复后的平末端DNA分子的3'-末端加上一个A碱基。这一步是为了后续连接带有T-突出端的接头做准备，一般使用Klenow片段（3'→5'外切酶活性缺失）在dATP存在下进行加A反应，这样可以使DNA片段能够高效地与带有T-突出端的测序接头连接。

二代测序——数据分析类问题

二代测序数据分析的主要内容和挑战是什么：主要内容包括数据的质量控制、序列比对、变异检测、基因表达定量、功能注释等。挑战在于数据量巨大，需要高效的计算资源和复杂的生物信息学算法来处理；数据质量参差不齐，需要严格的质量控制和过滤；变异解读复杂，需要结合生物学知识和数据库进行准确的评估。如何从海量的二代测序数据中筛选出有意义的信息：通过设定合理的质量控制标准过滤低质量数据，然后根据研究目的进行针对性的分析，如在疾病研究中，重点关注与疾病相关的基因区域的变异和表达变化；利用已知的生物学数据库和功能注释信息对检测到的变异和基因进行注释和筛选，优先关注那些对蛋白质功能、基因调控等有***影响的变异和差异表达基因。 二代测序使用的是哪种设备？

④二代测序一般多久出结果？

4、数据分析的复杂程度

数据分析是二代测序的重要环节。简单的分析，如检测已知的单核苷酸多态性（SNP），可以通过与参考基因组比对后利用一些成熟的软件快速完成。但如果是进行复杂的分析，如寻找新的基因融合事件、复杂结构变异的检测或者进行从头组装（denovoassembly），则需要更复杂的算法和更多的计算资源，花费的时间可能从数天到数周。例如，对于常规的SNP检测和注释，数据分析可能在1-3天内完成；而对于**样本中复杂的基因融合分析，可能需要3-7天甚至更长时间来确保结果的准确性。 二代测序常用于医学筛查或诊断。山东二代测序运用

二代测序是为了改进一代测序通量过低的问题而出现的。山东二代测序运用

二代测序——转录组测序的实验流程（上）

样本采集和 RNA 提取

样本采集需要考虑研究目的和样本类型。例如，研究**组织的转录组，就要准确获取**组织样本，同时比较好有对应的正常组织作为对照。RNA 提取方法有多种，常用的如 Trizol 法，它可以有效地从细胞或组织中提取总 RNA，包括 mRNA、rRNA 和 tRNA 等。提取后的 RNA 质量至关重要，需要通过琼脂糖凝胶电泳或专门的 RNA 质量检测仪器来评估 RNA 的完整性和纯度。

RNA 质量检测和定量

完整性方面，通常使用 RNA 完整性指数（RIN）来衡量。RIN 值越高（一般认为 RIN > 7 是高质量 RNA），说明 RNA 完整性越好。定量方法主要有紫外分光光度法和荧光定量法。紫外分光光度法可以通过测量 RNA 在 260nm 和 280nm 处的吸光度比值来估计 RNA 纯度，比值在 1.8 - 2.0 之间表示纯度较好。荧光定量法则是使用专门的荧光染料（如 Qubit）来更准确地测量 RNA 浓度。

文库构建

首先要进行mRNA富集，一般使用带有poly-T的磁珠来特异性地捕获mRNA，因为真核生物mRNA的3'端都有poly-A尾巴。然后将mRNA反转录为cDNA，再通过超声或酶切等方法将cDNA片段化，片段大小通常在几百个碱基对左右。之后在片段两端连接上测序接头，经过PCR扩增来增加文库的量，使其达到可以上机测序的要求。

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