二代测序——基因组测序该测几个G？②

人类全外显子组测序

人类全外显子组*占基因组的1%-2%，大小约为30M-60M左右，但通常需要较高的测序深度来确保外显子区域的变异检测准确性，一般测序深度在100X-200X之间，数据量大约在3G-12G左右。全外显子组测序主要关注编码蛋白质的外显子区域，能够高效地检测出与疾病相关的基因突变，常用于遗传病的诊断、**基因突变筛查等研究。

动植物基因组测序

常见动植物：对于一些常见的动植物物种，如水稻、小鼠等，其基因组大小与人类基因组相近或更小。全基因组测序时，测序深度一般在10X-30X左右，数据量在30G-90G之间。如果是进行重测序或特定性状相关的研究，测序深度可根据具体情况适当调整。

复杂基因组的动植物：部分动植物的基因组较大且复杂，例如某些鱼类、植物的多倍体物种等，其基因组大小可能达到数G甚至数十G。对于这类物种的全基因组测序，测序深度可能在5X-10X左右，数据量也会因基因组大小而异，从几十G到数百G不等。 二代测序即高通量测序技术。南京嘉安健达二代测序应用

宏基因组二代测序，你了解多少？

宏基因组二代测序（mNGS）是一项覆盖病原谱广且高通量的检测技术，已在临床领域得到了广泛的应用。对于血液病患者，病原mNGS通过对样本快速高通量测序，可以获得更准确、相对无偏倚的病原信息，对病原诊断起到积极的作用，尤其对传统微生物学检测未覆盖到或检测周期较长、阳性率较低的病原可提高检出率。对于临床相关样本应首先完善传统微生物学检测，病理、无菌标本培养仍然是诊断的金标准，病原mNGS是对传统微生物学检测的有力补充和延展而非替代。病原mNGS的报告解读应充分评估检出微生物的致病性、流行病学、生物信息学信息，同时在结合患者临床特征的基础上进行综合判断。 湖北嘉安健达二代测序提供二代测序是2005年以后开始的吗？

二代测序—全外显子测序的优势

针对性强：它主要聚焦于基因组中编码蛋白质的区域，这部分区域虽然只占整个基因组的 1 - 2% 左右，但包含了大部分与疾病相关的突变。例如，在研究孟德尔遗传病时，很多致病突变都位于外显子区域，通过全外显子测序可以更高效地找到这些突变。

成本效益高：相比于全基因组测序，全外显子测序的成本相对较低。因为它不需要对整个基因组（包括大量的非编码区域）进行测序，在一定程度上减少了数据量和测序成本，同时又能获取大部分有重要功能意义的遗传信息。

二代测序——转录组测序的实验流程（下）

测序

根据研究需求和预算选择合适的测序平台，如 Illumina 测序平台。它的测序原理主要是边合成边测序（SBS）。在测序过程中，dNTP（脱氧核糖核苷三磷酸）带有不同颜色的荧光标记，当新的 dNTP 加入到正在合成的 DNA 链时，通过检测荧光信号来确定碱基类型，从而读取 cDN**段的序列。测序深度（覆盖度）也是一个重要参数，一般来说，测序深度越高，检测到的低表达转录本的概率就越大，但成本也会相应增加。

数据分析

数据质量控制是第一步，要去除低质量的 reads（如含有较多不确定碱基 “N” 的 reads）和接头序列。然后将高质量的 reads 比对到参考基因组或转录组上，常用的比对软件有 TopHat、STAR 等。在确定了 reads 的位置后，就可以计算转录本的表达量，常用的方法有 RPKM（Reads Per Kilobase of exon model per Million mapped reads）、FPKM（Fragments Per Kilobase of exon model per Million mapped fragments）等。此外，还可以进行差异表达分析，找出在不同样本条件下（如疾病组和健康组）表达量有***差异的转录本，用于后续的功能注释和通路分析，了解这些转录本可能参与的生物学过程和信号通路。 二代测序广泛应用于基因组学研究。

二代测序——转录组测序的实验流程（上）

样本采集和 RNA 提取

样本采集需要考虑研究目的和样本类型。例如，研究**组织的转录组，就要准确获取**组织样本，同时比较好有对应的正常组织作为对照。RNA 提取方法有多种，常用的如 Trizol 法，它可以有效地从细胞或组织中提取总 RNA，包括 mRNA、rRNA 和 tRNA 等。提取后的 RNA 质量至关重要，需要通过琼脂糖凝胶电泳或专门的 RNA 质量检测仪器来评估 RNA 的完整性和纯度。

RNA 质量检测和定量

完整性方面，通常使用 RNA 完整性指数（RIN）来衡量。RIN 值越高（一般认为 RIN > 7 是高质量 RNA），说明 RNA 完整性越好。定量方法主要有紫外分光光度法和荧光定量法。紫外分光光度法可以通过测量 RNA 在 260nm 和 280nm 处的吸光度比值来估计 RNA 纯度，比值在 1.8 - 2.0 之间表示纯度较好。荧光定量法则是使用专门的荧光染料（如 Qubit）来更准确地测量 RNA 浓度。

文库构建

首先要进行mRNA富集，一般使用带有poly-T的磁珠来特异性地捕获mRNA，因为真核生物mRNA的3'端都有poly-A尾巴。然后将mRNA反转录为cDNA，再通过超声或酶切等方法将cDNA片段化，片段大小通常在几百个碱基对左右。之后在片段两端连接上测序接头，经过PCR扩增来增加文库的量，使其达到可以上机测序的要求。

二代测序广泛应用于医学研发。青海嘉安健达二代测序提供

二代测序常用于产前的检测或诊断。南京嘉安健达二代测序应用

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。 南京嘉安健达二代测序应用

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