二代测序——转录组测序的背景和基本原理
1、背景:在基因表达过程中,DNA 转录为 RNA,转录后的 RNA 会经过一系列加工,包括剪接等过程形成成熟的 mRNA,然后进行翻译产生蛋白质。转录组测序可以让我们在全基因组范围内研究基因的表达情况,相比于传统的基因表达研究方法(如芯片技术),它具有更高的分辨率和更广的检测范围。
2、原理:首先从样本(如细胞、组织)中提取总 RNA,然后将 RNA 反转录为 cDNA(互补 DNA)。这些 cDNA 会构建测序文库,在文库中加入特定的接头序列,以便后续在测序平台上进行测序。测序过程中,测序仪会读取 cDN**段的碱基序列信息。通过生物信息学分析,将这些短序列(reads)比对到参考基因组或进行从头组装(如果没有参考基因组),从而确定转录本的序列和表达量。 二代测序结果怎么分析?新疆哪里有二代测序技术
①二代测序一般多久出结果?
二代测序(Next-GenerationSequencing,NGS)出结果的时间会受到多种因素的影响,一般在数天到数周不等。
1、样本类型和质量
不同的样本类型处理时间不同。例如,血液样本相对容易处理,提取DNA的过程比较常规。如果是组织样本,可能需要先进行样本的解离等复杂操作。如果样本质量高,DNA提取和文库构建等前期工作会比较顺利,能加快整体进程。但如果样本量少或者DNA有降解等质量问题,可能需要重新提取样本或者进行DNA修复等操作,这会**延长时间。例如,对于新鲜血液样本,DNA提取可能在1-2天内完成;而对于一些福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)组织样本,可能需要3-5天来完成高质量DNA的提取和后续的优化处理。
云南嘉安健达二代测序公司二代测序广泛应用于基因组学研究。
二代测序——甲基化的定义和概念
定义:甲基化(methylation)是指从活性甲基化合物(如S-腺苷基甲硫氨酸)上将甲基催化转移到其他化合物的过程。在生物系统中,这是一种常见的化学修饰方式,主要涉及在DNA、RNA和蛋白质等生物大分子上添加甲基基团。
DNA甲基化
概念及位置:DNA甲基化主要是在DNA甲基转移酶(DNAmethyltransferase,DNMT)的作用下,将甲基基团添加到DNA分子中的特定碱基上,最常见的是在CpG岛(富含CpG二核苷酸的区域,CpG是指胞嘧啶-鸟嘌呤的碱基对)的胞嘧啶(C)的5’碳位上添加甲基。
二代测序——基因组测序该测几个G?
1、人类全基因组测序
常规全基因组测序:一般建议测序深度为30X-50X,人类基因组大小约为3G,因此数据量通常在90G-150G左右。这样的测序深度可以较为***地检测到基因组中的各种变异,包括单核苷酸多态性(SNP)、插入缺失(Indel)、结构变异(SV)等,适用于大多数疾病研究、群体遗传学研究以及个体遗传特征分析等。
高深度全基因组测序:对于一些特殊的研究目的,如检测低频变异、体细胞突变等,可能需要更高的测序深度,达到100X甚至更高。此时数据量会相应增加到300G及以上,这种高深度测序能够更灵敏地发现罕见的遗传变异,但成本也会大幅提高。 二代测序是一种能够同时对数百万甚至数十个亿DNA片段进行测序的方法。
二代测序——转录组测序的应用领域
1、基础生物学研究:可以用于研究生物的发育过程。例如,在胚胎发育过程中,通过转录组测序可以了解不同阶段胚胎细胞中基因的表达变化,揭示胚胎发育的分子机制。还可以用于物种进化研究,比较不同物种间转录组的差异,推断基因表达的进化模式。
2、医学研究和临床诊断:在疾病研究方面,用于寻找疾病相关的生物标志物。例如,在**研究中,通过对比**组织和正常组织的转录组,可以发现一些在**中特异性高表达或低表达的基因,这些基因有望成为**诊断、预后判断的标志物。同时,也可以用于药物研发,通过转录组测序了解药物作用后细胞基因表达的变化,评估药物疗效和毒性。
3、农业和植物学研究:在作物育种中,可以研究不同品种作物在抗逆性(如抗旱、抗寒、抗病)等方面的基因表达差异,为培育优良品种提供理论依据。在植物生长发育研究中,分析植物在不同生长环境和生长阶段的转录组变化,了解植物***等因素对植物生长的调控机制。 二代测序的过程有哪些?新疆哪里有二代测序技术
二代测序可以应用在哪些方面?新疆哪里有二代测序技术
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。 新疆哪里有二代测序技术