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2.文章: 測(cè)序的世界
3.測(cè)序技術(shù)原理介紹
測(cè)序技術(shù)
- 一代測(cè)序技術(shù)
一代測(cè)序技術(shù)，也被稱為Sanger測(cè)序，由一個(gè)叫Sanger的人發(fā)明的一種測(cè)序方式。其利用了雙脫氧核苷酸會(huì)終止PCR的原理。比如：一條序列為ATCGCTA，我們進(jìn)行3次的雙脫氧核苷酸，第一次加入雙脫氧核苷酸A和正常的ATCG那么我們會(huì)得到下面兩種序列，A、ATCGCTA。那么我們就知道堿基A在序列的第一個(gè)堿基和第7個(gè)堿基。同理運(yùn)用雙氧核苷酸T和C，就會(huì)得整個(gè)序列的對(duì)應(yīng)堿基的位置BP信息。進(jìn)而得到整條序列的ATCG的序列信息。
特點(diǎn)：速度快，但是一次只能測(cè)一條單一的序列（所以叫低通量），且最長(zhǎng)也就能測(cè)1000-1500bp
- 二代測(cè)序技術(shù)
也稱為高通量測(cè)序技術(shù)。它解決了一代測(cè)序只能測(cè)一條序列的缺陷，它一次能夠同時(shí)測(cè)很多的序列。當(dāng)分析一個(gè)物種或樣本中的所有序列信息時(shí)候，就用得上高通量。通過物理或是化學(xué)的方式將DNA隨機(jī)打斷成無數(shù)的小片段（250-300bp），之后通過建庫富集了這些DNA片段。接下來將建完的庫放入測(cè)序儀中測(cè)序，測(cè)序儀中有著可以讓DNA片段附著的區(qū)域，每一個(gè)片段都有獨(dú)立的附著區(qū)域，這樣測(cè)序儀可以一次檢測(cè)所有附著的DNA序列信息。最后通過生物信息學(xué)分析將小片段拼接成長(zhǎng)片段。
特點(diǎn)：一次能夠測(cè)大量的序列，但是片段被限制在了250-300bp，由于是通過序列的重疊區(qū)域進(jìn)行拼接，所以有些序列可能被測(cè)了好多次。由于建庫中利用了PCR富集序列，因此有一些量少的序列可能無法被大量擴(kuò)增，造成一些信息的丟失，且PCR中有概率會(huì)引入錯(cuò)配堿基
- 三代測(cè)序技術(shù)
雖然和二代技術(shù)一樣，一次能測(cè)好多序列，但是測(cè)序的長(zhǎng)度可達(dá)到10kb左右，并且不需要PCR富集序列，直接測(cè)序，這就解決了信息的丟失，以及堿基錯(cuò)配的問題
特點(diǎn)：依賴DNA聚合酶的活性，且成本很高，目前的錯(cuò)誤率在15%-40%，極大地高于二代測(cè)序技術(shù)的錯(cuò)誤率。不過好在三代的錯(cuò)誤是完全隨機(jī)發(fā)生的，可以靠覆蓋度來糾錯(cuò)（但這要增加測(cè)序成本）
測(cè)序的技術(shù)原理
1.一代測(cè)序:雙脫氧終止反應(yīng)法，聚合酶延伸鏈
2.二代測(cè)序：邊合成邊測(cè)序（Sequencing by Synthesis)，即通過捕捉新合成的末端的標(biāo)記來確定DNA的序列：DNA待測(cè)文庫構(gòu)建——>Flowcell——>橋式PCR擴(kuò)增與變性——>測(cè)序
3.三代測(cè)序：?jiǎn)畏肿訙y(cè)序，測(cè)序過程無需進(jìn)行PCR擴(kuò)增：DNA聚合酶和模板結(jié)合，用4色熒光標(biāo)記A,C,G,T這4種堿基（即是dNTP）。在堿基的配對(duì)階段，不同的堿基加入，會(huì)發(fā)出不同的光，根據(jù)光的波長(zhǎng)與峰值可判斷進(jìn)入的堿基類型。
測(cè)序的類型
1..基因組學(xué)（核酸序列分析）
（1）全基因組測(cè)序（WGS）
（2）全外顯子組測(cè)序（WES）
（3）簡(jiǎn)化基因組測(cè)序（RRGS）
①RAD-Seq
②GBS
③2bRAD
④ddGBS（也就是ddRAD）
作用：
（1）基因組作圖（遺傳圖譜、物理圖譜、轉(zhuǎn)錄本圖譜）
（2）核苷酸序列分析
（3）基因定位
（4）基因功能分析
其它：
以全基因組測(cè)序?yàn)槟繕?biāo)的結(jié)構(gòu)基因組學(xué)
以基因功能鑒定為目標(biāo)的功能基因組學(xué)
2.轉(zhuǎn)錄組學(xué)（基因表達(dá)分析）
（1）mRNA-Seq
（2）IncRNA-Seq（長(zhǎng)鏈非編碼RNA）
（3）sRNA-Seq（主要是miRNA-Seq）
作用：
（1）獲得物種或者組織的轉(zhuǎn)錄本信息
（2）得到轉(zhuǎn)錄本上基因的相關(guān)信息，如基因結(jié)構(gòu)功能等
（3）發(fā)現(xiàn)新的基因
（4）基因結(jié)構(gòu)優(yōu)化
（5）發(fā)現(xiàn)可變剪切
（6）發(fā)現(xiàn)基因融合
（7）基因表達(dá)差異分析
3.蛋白質(zhì)組學(xué)
（1）蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)處理、蛋白及其修飾鑒定
（2）構(gòu)建蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫、相關(guān)軟件的開發(fā)和應(yīng)用
（3）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能預(yù)測(cè)
（4）蛋白質(zhì)連鎖圖
4.代謝組學(xué)
（1）代謝物指紋分析
（2）代謝輪廓分析
