1、第三代测序原理什么是 DNA? DNA是 英文 Deoxyribonucleic acid的 缩 写 , 中文 含 义为 脱氧核糖 核酸。 脱氧核糖核苷酸的 类 型:腺 嘌 呤( A) = 胸腺 嘧啶 ( T)胞 嘧啶 ( C) = 鸟 嘌 呤( G)DNA分子的排列 顺 序是可以 检测的,从而可以解 读遗传 信息,即 测 序。DNA结构(视频)什么是基因? 基因是具有遗传效应的 DNA分子片段,由许多脱氧核苷酸按照一定的碱基顺序构成的长链聚合物。基因身高肤色 智商胖瘦基因组 :一个细胞内的全套染色体为一个基因组,或是一个细胞中的全部 DNA为一个基因组什么是基因组? 基因组 染色体 基因测序
2、技术发展史第一代测序原理 -Sanger测序法双脱氧链终止法( Sanger法):1977年,英国人 Fred Sanger 发现,如果在 DNA复制过程中掺入 ddNTP,就会产生一系列末端终止的 DNA链,并能通过电泳按长度分辨 。 不同末端终止 DNA链的长度是由掺入到新合成链上随机位置的 ddNTP决定的。复制叉( Replication fork)DNA ligase: DNA连接酶;DNA gyrase: DNA旋转酶;DnaB helicase:解旋酶SSB:单链结合蛋白;DNA连接酶( DNA ligase) 功能:连接 DNA链 3-OH末端和另一 DNA链的 5-P末端,使
3、二者生成磷酸二酯键,从而把两段相邻的 DNA链连成完整的链。DNA复制Sanger测序 法第一代测序成果:人类基因组2001年 2月份同时发表,从此有了人类基因组模板。ATCGAACTTCCATTGCACCAATATAGGTACGTAAATCGAACTTCC TTGCACCTATATAGGTGTACGTAA 参考序列:测序所得序列:碱基缺失碱基突变碱基重复 特点: 测序长度 700-1000bp;通量小,一次 96个样本,每个样本 1条序列 临床应用: 单基因病检测 ,如血友病、白化病、地中海贫血等第二代测序原理 -高通量测序NextSeq 500 灵活通量废液槽缓冲液化学试剂Flow Cel
4、lCAGTCATCACCTAGCGTA5GTGTCAGTCAGTCA35测序基础原理: 边合成边测序 (SBS)如何理解边合成边测序?用不同颜色的荧光标记四种 dNTP,在 聚合酶作用下,按照碱基互补配对原则( A与 T配对, C与 G配对)进行链的延伸,每延伸一个碱基,碱基释放 荧光 。通过光学系统捕获荧光,从而获得碱基信息。MiSeq 建 库2 HOURSCluster1 HOURS测 序4 HOURS信息分析0.5 HOURS一体化进行: 上样后,测序仪自动化完成扩增和测序二代 测序法第三代测序原理 -单分子测序第三代测序方法与现在的测序技术相比之下的优点:1)更高的通量;2)更短的测序时间;3)更长的读取长度;4)更高的精确性,可以检测出极少的变异;5)需要很少的起始量;6)低成本。Helico BioScience 单分子测序技术Pacific Bioscience SMRT 技术Oxford Nanopore Technologies 的纳米孔单分子测序技术第三代测序原理 -单分子测序第三代测序方法与现在的测序技术相比之下的优点:1)更高的通量;2)更短的测序时间;3)更长的读取长度;4)更高的精确性,可以检测出极少的变异;5)需要很少的起始量;6)低成本。