第三代基因測序原理及應用

第三代測序原理目前一頁\總數(shù)二十二頁\編于六點什么是DNA？DNA是英文Deoxyribonucleicacid的縮寫，中文含義為脫氧核糖核酸。

脫氧核糖核苷酸的類型：

腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）=鳥嘌呤（G）DNA分子的排列順序是可以檢測

的，從而可以解讀遺傳信息，即測序。DNA結構（視頻）目前二頁\總數(shù)二十二頁\編于六點什么是基因？

基因是具有遺傳效應的DNA分子片段，由許多脫氧核苷酸按照一定的

堿基順序構成的長鏈聚合物。

基因身高膚色智商胖瘦目前三頁\總數(shù)二十二頁\編于六點基因組：一個細胞內(nèi)的全套染色體為一個基因組，或是一個細胞中的全部DNA為一個基因組什么是基因組？

基因組>染色體>基因目前四頁\總數(shù)二十二頁\編于六點測序技術發(fā)展史目前五頁\總數(shù)二十二頁\編于六點第一代測序原理-Sanger測序法雙脫氧鏈終止法（Sanger法）：

1977年，英國人FredSanger發(fā)現(xiàn)，如果在DNA復制過程中摻入ddNTP，就會產(chǎn)生一系列末端終止的DNA鏈，并能通過電泳按長度分辨。不同末端終止DNA鏈的長度是由摻入到新合成鏈上隨機位置的ddNTP決定的。目前六頁\總數(shù)二十二頁\編于六點復制叉（Replicationfork）DNAligase：DNA連接酶；DNAgyrase：DNA旋轉酶；DnaBhelicase：解旋酶SSB：單鏈結合蛋白；目前七頁\總數(shù)二十二頁\編于六點DNA連接酶（DNAligase）功能：連接DNA鏈3‘-OH末端和另一DNA鏈的5’-P末端，使二者生成磷酸二酯鍵，從而把兩段相鄰的DNA鏈連成完整的鏈。DNA復制目前八頁\總數(shù)二十二頁\編于六點Sanger測序法目前九頁\總數(shù)二十二頁\編于六點第一代測序成果：人類基因組2001年2月份同時發(fā)表，從此有了人類基因組模板。目前十頁\總數(shù)二十二頁\編于六點ATCGAACTTCCATTGCACCAATATAGGTACGTAAATCGAACTTCCTTGCACCTATATAGGTGTACGTAA

參考序列：測序所得序列：堿基缺失堿基突變堿基重復特點：測序長度700-1000bp；通量小，一次96個樣本，每個樣本1條序列臨床應用：單基因病檢測，如血友病、白化病、地中海貧血等目前十一頁\總數(shù)二十二頁\編于六點第二代測序原理-高通量測序NextSeq500–靈活通量廢液槽緩沖液化學試劑FlowCell目前十二頁\總數(shù)二十二頁\編于六點CAGTCATCACCTAGCGTA5’GTGTCAGTCAGTCA3’5’測序基礎原理：邊合成邊測序(SBS)

如何理解邊合成邊測序？用不同顏色的熒光標記四種dNTP，在聚合酶作用下，按照堿基互補配對原則（A與T配對，C與G配對）進行鏈的延伸，每延伸一個堿基，堿基釋放熒光。通過光學系統(tǒng)捕獲熒光，從而獲得堿基信息。目前十三頁\總數(shù)二十二頁\編于六點目前十四頁\總數(shù)二十二頁\編于六點MiSeq建庫2HOURSCluster1HOURS測序4HOURS信息分析0.5

HOURS一體化進行：上樣后，測序儀自動化完成擴增和測序二代測序法目前十五頁\總數(shù)二十二頁\編于六點目前十六頁\總數(shù)二十二頁\編于六點目前十七頁\總數(shù)二十二頁\編于六點第三代測序原理-單分子測序第三代測序方法與現(xiàn)在的測序技術相比之下的優(yōu)點：1）更高的通量；2）更短的測序時間；3）更長的讀取長度；4）更高的精確性，可以檢測出極少的變異；5）需要很少的起始量；6）低成本。目前十八頁\總數(shù)二十二頁\編于六點HelicoBioScience單分子測序技術目前十九頁\總數(shù)二十二頁\編于六點PacificBioscienceSMRT技術目前二十頁\總數(shù)二十二頁\編于六點OxfordNanoporeTechnologies的納米孔單分子測序技術目前二十一頁\總數(shù)二十二頁\編于六點第三代測序原理-單分子測序第三代測序方法與現(xiàn)在的測序技術相比