當前位置:首頁 » 入門技巧 » 高通量測序技術

高通量測序技術

發布時間: 2021-08-08 17:16:33

A. 基因組高通量測序的原理

測序方案建立在雙脫氧測序法(Sanger等,1977)的基礎上。為了從每一克隆插入片段兩端成對地進行測序,每一個質粒模板DNA板應配備兩個384孔循環測序反應板。

測序反應採用Big Dye Terminator chemistry version 3.1(AppliedBiosystems)和標准M13或常用正向引物和反向引物。測序反應通過BiomekFX(Beckman)移液操作工作站建立。

機械臂負責等分模板試樣,起與反應液混合的作用,反應液含有雙脫氧核苷酸、熒游標記的核苷酸、TaqDNA聚合酶、序列引物和緩沖液。

模板和反應板有條形碼,且在BiomekFX移液操作工作站上有條形碼讀取器跟蹤,確保模板和反應液轉移中沒有錯誤。30~40線性擴增步驟連續循環在MJResearchTetrads或9700熱循環儀(Ap—pliedBiosystems)中進行。

(1)高通量測序技術擴展閱讀:

技術發展:

高通量測序平台(high-throughput_genome_sequence_database)自從2005年454 Life Sciences公司(2007年該公司被Roche正式收購)推出了454 FLX焦磷酸測序平台(454 FLX pyrosequencing platform)以來。

曾推出過3730xlDNA測序儀(3730xl DNA Analyzer)的Applied BioSystem(ABI)這家一直占據著測序市場最大份額的公司的領先地位就開始動搖了。

因為他們的拳頭產品毛細管陣列電泳測序儀系列(series capillary array electrophoresis sequencing machines)遇到了兩個強有力的競爭對手,一個就是羅氏公司(Roche)的454 測序儀(Roch GS FLX sequencer)。

另一個就是2006年美國Illumina公司推出的Solexa基因組分析平台(Genome Analyzer platform),為此,2007年ABI公司推出了自主研發的SOLiD 測序儀(ABI SOLiD sequencer)。這三個測序平台即為目前高通量測序平台的代表。

B. 怎樣看待生物晶元與高通量測序的區別,以及前景

轉錄組測序和表達譜測序其實都是通過高通量測序技術進行的,是一個框架。表達譜主要研究的是基因表達量的變化,側重於獲得你材料的全部轉錄組信息。新一代高通量測序技術可以全面快速地獲得特定細胞或組織在某一個狀態下幾乎所有轉錄本的序列信息和表達信息、基因結構變異,相當於DNA水平的基因組測序、篩選分子標記(SNPs或SSR)等生命科學的重要問題,但僅可用於基因表達差異的研究轉錄組學的研究對象包括mRNA和非編碼RNA等,可以用來研究基因的表達差異情況,測序通量更小。

基因表達譜測序是直接對某一物種或特定細胞在某一功能狀態下產生的mRNA進行高通量測序。該技術結合了轉錄組測序建庫的實驗方法,基因表達譜測序要求的讀長更短,與轉錄組測序相比,從而准確地分析基因表達差異,轉錄組測序主要是針對沒有參考基因組(即基因組未完成測序)的物種。先要有轉錄組或是基因組才可以做表達譜,否則沒有Ref做參考,上調或下降。

C. 什麼是高通量測序

高通量測序技術(High-throughput sequencing)又稱「下一代」測序技術("Next-generation" sequencing technology),以能一次並行對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定和一般讀長較短等為標志。
根據發展歷史、影響力、測序原理和技術不同等,主要有以下幾種:大規模平行簽名測序(Massively Parallel Signature Sequencing, MPSS)、聚合酶克隆(Polony Sequencing)、454焦磷酸測序(454 pyrosequencing)、Illumina (Solexa) sequencing、ABI SOLiD sequencing、離子半導體測序(Ion semiconctor sequencing)、DNA 納米球測序 (DNA nanoball sequencing)等。
高通量測序技術是對傳統測序一次革命性的改變,一次對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定,因此在有些文獻中稱其為下一代測序技術(next generation sequencing)足見其劃時代的改變,同時高通量測序使得對一個物種的轉錄組和基因組進行細致全貌的分析成為可能,所以又被稱為深度測序(deep sequencing)。
自從2005年454 Life Sciences公司(2007年該公司被Roche正式收購)推出了454 FLX焦磷酸測序平台(454 FLX pyrosequencing platform)以來,因為他們的拳頭產品毛細管陣列電泳測序儀系列(series capillary array electrophoresis sequencing machines)遇到了兩個強有力的競爭對手,曾推出過3730xl DNA測序儀(3730xl DNA Analyzer)的Applied BioSystem(ABI)這家一直占據著測序市場最大份額的公司的領先地位就開始動搖了,一個就是羅氏公司(Roche)的454 測序儀(Roch GS FLX sequencer),,另一個就是2006年美國Illumina公司推出的Solexa基因組分析平台(Genome Analyzer platform),為此,2007年ABI公司推出了自主研發的SOLiD 測序儀(ABI SOLiD sequencer)。這三個測序平台即為目前高通量測序平台的代表

D. 高通量測序技術 中的「高通量」 是什麼意思

高通量是相對於第一代測序的,第一代測序只能一次測1個樣品的1段序列,產生的數據量相對來說很小,而高通量測序一次能夠產生的數據量在幾十G上百G,可以一次測很多的樣本。

在2000年的時候,3700、MegaBace等儀器上的測序也是高通量測序,是相對手工測序或者跑平板膠來說的。

不過到2005年以後,高通量測序就改指第二代測序(Next generation sequencing),454、Solexa(後改為Illumina)和SOLiD等第二代測序,比3730等第一代測序的通量提高了成千上萬倍,甚至上億倍,所以稱為高通量測序。

(4)高通量測序技術擴展閱讀

原理:

測序方案建立在雙脫氧測序法(Sanger等,1977)的基礎上。為了從每一克隆插入片段兩端成對地進行測序,每一個質粒模板DNA板應配備兩個384孔循環測序反應板。測序反應採用Big Dye Terminator chemistry version 3.1(AppliedBiosystems)和標准M13或常用正向引物和反向引物。測序反應通過BiomekFX(Beckman)移液操作工作站建立。

機械臂負責等分模板試樣,起與反應液混合的作用,反應液含有雙脫氧核苷酸、熒游標記的核苷酸、TaqDNA聚合酶、序列引物和緩沖液。模板和反應板有條形碼,且在BiomekFX移液操作工作站上有條形碼讀取器跟蹤,確保模板和反應液轉移中沒有錯誤。30~40線性擴增步驟連續循環在MJResearchTetrads或9700熱循環儀(Ap—pliedBiosystems)中進行。

E. 高通量測序技術ngs用什麼儀器

「普通的基因測序」應該是指「常規DNA測序」吧,是用Sanger法(也就是雙脫氧法)進行測序的方法,目前非常普遍的是直接用ABI 3730xl 進行的自動測序,基本上可以做到600bp-800bp的讀長。
高通量測序的概念其實是一個相對的概念,在2000年的時候,3700、MegaBace等儀器上的測序也是高通量測序,是相對手工測序或者跑平板膠來說的。
不過到2005年以後,高通量測序就改指第二代測序(Next generation sequencing),454、Solexa(後改為Illumina)和SOLiD等第二代測序,比3730等第一代測序的通量提高了成千上萬倍,甚至上億倍,所以稱為高通量測序。
NGS的特點主要有:
1、通量高。一個RUN能產生500Mb-600Gb的數據量。
2、讀長相對較短。454(約400-500bp),llumina(100-250bp),SOLiD(75-100)。
3、單位數據的成本非常低。現在很多項目測序的費用。已經非常低。生物信息分析成本變得更為重要了。

F. 談談基因測序技術經歷了哪幾個發展階段,這些技術的特點分別是什麼

基因測序也稱DNA測序,是現代生物學研究中重要的手段之一。基因測序技術經過了三個發展階段。第一代DNA測序技術是1975年由桑格(Sanger)和考爾森(Coulson)提出的鏈終止法。第一代技術准確率高,讀取長,是至今唯一可以進行「從頭至尾」測序的方法,但存在成本高、速度慢等方面的不足,並不是最理想的測序方法。使用第一代Sanger測序技術完成的人類基因組計劃,花費了30億美元巨資,用了十三年的時間。
隨後的二、三代測序技術以高通量為共同特徵,也被稱為「新一代測序技術(NGS)」。Roche公司的454測序平台、Illumina公司的Solexa測序系統以及ABI公司的SOLID測序系統標志著第二代測序技術誕生。盡管各系統在高通量水平、測序准確度、存儲格式、技術方法上各有差異,但共同特徵是大大降低了測序成本並極大地提高了測序速度,完成一個人的基因組測序只需一周左右時間。然而第二代測序技術在測序前要通過PCR段對待測片段進行擴增,增加了測序的錯誤率。而且二代測序產生的測序結果長度較短,需要對測序結果進行人工拼接,因此比較適合於對已知序列的基因組進行重新測序,而在對全新的基因組進行測序時還需要結合第一代測序技術。
近期出現的Helicos公司的Heliscope單分子測序儀、Pacific Biosciences公司的SMRT技術、Oxford Nanopore Technologies公司正在研究的納米孔單分子技術,被認為是第三代測序技術。與前兩代技術相比,其最大的特點是單分子測序。第三代測序技術解決了錯誤率的問題,通過增加熒光的信號強度及提高儀器的靈敏度等方法,使測序不再需要PCR擴增這個環節,實現了單分子測序並繼承了高通量測序的優點。更多基因相關資訊可登陸盛景基因查看。

G. 基因組高通量測序的技術發展

高通量測序平台(high-throughput_genome_sequence_database)自從2005年454 Life Sciences公司(2007年該公司被Roche正式收購)推出了454 FLX焦磷酸測序平台(454 FLX pyrosequencing platform)以來,曾推出過3730xlDNA測序儀(3730xl DNA Analyzer)的Applied BioSystem(ABI)這家一直占據著測序市場最大份額的公司的領先地位就開始動搖了,因為他們的拳頭產品毛細管陣列電泳測序儀系列(series capillary array electrophoresis sequencing machines)遇到了兩個強有力的競爭對手,一個就是羅氏公司(Roche)的454 測序儀(Roch GS FLX sequencer),,另一個就是2006年美國Illumina公司推出的Solexa基因組分析平台(Genome Analyzer platform),為此,2007年ABI公司推出了自主研發的SOLiD 測序儀(ABI SOLiD sequencer)。這三個測序平台即為目前高通量測序平台的代表。
在最近幾年中,高通量測序技術已經由以凝膠板為基礎的方法(例如「S放射標記測序手冊、ABl 373、ABIPRISM 377、Li-corIR2型DNA測序儀)發展到毛細管測序儀(如ABI Prism 3100、3700和3730xl型DNA測序儀,Megabace1000和Megabace 5000)測序,已有關於制備DNA和測序的方法及設備的評論發表(Meldrum,2000a,b)。利用毛細管測序儀的轉變解決了凝膠板技術內在的通路追蹤問題,毛細管測序儀的自動化顯著提高了處理量,同時提供了更長的可測序長度。這些進展顯著增加了近些年產生的人類病原體的基因組數據。
TIGR現在的尖端測序設備包括25台ABIPrism 3700DNA分析儀、24台AppliedBiosystems 3730xlDNA分析儀、6台ABIPrism 3100DNA分析儀。約有50個項目在同時進行。在2001年進行的測序反應超過了3 400 000個,而到2002年底已完成了6 000 000個反應。TIGR現今的測序能力為每年14 000 000個測序流程。