二代测序在代谢组的发展趋势
深度整合多组学:未来会更加紧密地把二代测序相关的多组学(转录组、表观基因组等)与代谢组学进行整合,构建更为***的生物系统模型,不仅可以更好地阐释复杂生命现象和疾病发***展机制,还能助力药物研发、精细农业等应用领域的发展。
技术协同优化:持续改进二代测序技术和代谢组分析技术,提高各自的灵敏度、准确性和通量,并且促使两者在实验流程设计、样本处理等方面更加适配,便于更高效地联合开展研究,为深入探索生命奥秘提供更有力的支撑。 二代测序技术的出现,使科研人员能够以相对较少的经费获得海量 DNA 序列。徐汇区哪里有二代测序运用
二代测序——WES测序
WES测序即全外显子组测序,是一种基于二代测序技术(NGS)的基因检测方法。以下是其具体介绍:
技术流程
样本准备:通常从组织或血液样本中提取DNA,如EDTA-K2抗凝的外周静脉血。
DNA打断:使用超声波或酶等方法将DNA片段化,以便后续操作。
末端修复:对DNA片段的末端进行修复,使其能够顺利进行后续的测序反应。
文库制备:将DNA片段与测序接头连接,构建用于高通量测序的文库。
测序:一般使用Illumina测序平台对文库进行高通量测序,可获得大量的DNA序列信息。
数据分析:对测序得到的数据进行生物信息学分析,包括序列比对、变异鉴定等。
变异解释:识别外显子中的变异,如单核苷酸变异、插入或缺失等,并确定这些变异是否与遗传病有关。 海南嘉安健达二代测序应用二代测序实验与测序原理是什么?
二代测序的建库步骤①样本准备样本采集:根据研究目的采**适的样本,如血液、组织、细胞等。例如,在**研究中,可能会采集**组织和对应的正常组织。对于血液样本,一般采用静脉穿刺采集外周血,收集在含有抗凝剂(如EDTA)的**管中,以防止血液凝固。组织样本则需要在合适的条件下尽快处理,以保持核酸的完整性。如果是新鲜组织,可将其置于液氮中速冻,然后保存在-80℃冰箱中。核酸提取:从样本中提取高质量的DNA或RNA。对于DNA提取,常用的方法有酚-氯仿抽提法和商业化的DNA提取试剂盒。酚-氯仿抽提法是利用酚和氯仿使蛋白质变性,离心后使DNA处于水相,从而实现分离。试剂盒则是基于吸附柱的原理,DNA在特定的缓冲液条件下吸附在硅胶膜上,经过洗涤和洗脱步骤得到纯净的DNA。RNA提取过程中,需要特别注意防止RNA酶的污染,因为RNA酶***存在且很稳定,容易降解RNA。一般会使用含有RNA酶抑制剂的试剂,如焦碳酸二乙酯(DEPC)处理水来配制试剂,并且操作过程要在无RNA酶的环境中进行,如使用无RNA酶的***头和离心管。常用的RNA提取方法是Trizol法,Trizol试剂可以同时破碎细胞并使RNA与蛋白质和DNA分离,然后通过氯仿抽提、异丙醇沉淀等步骤得到RNA。
WES测序的特点和优势
针对性强:外显子是基因中编码蛋白质的序列,与遗传特征和疾病密切相关。WES专注于测序这些区域,能高效筛选致病基因变异,可检测到所有外显子区域的突变,包括已知的致病突变和可能导致疾病的未知突变。
经济高效:外显子区域*占全基因组1%左右,相比全基因组测序,WES测序成本更低、所需的测序深度较低,可以更快速地完成测序过程,减少测序成本和检测周期。
检测灵敏度高:能够一次性检测大量的基因突变,可检测到低频率(1%)的变异,如肿瘤细胞中的体细胞突变,对于单基因遗传病、复杂疾病和罕见病等的诊断具有较高的灵敏度和准确性。
数据量和分析难度适中:相比于全基因组测序,WES数据量小,分析、存储相对简单,加速功能性变异的识别,更易于进行生物信息学分析和临床解读。 二代测序的特征是高通量,降低了测序成本的同时,还大幅提高了测序速度。
二代测序的建库步骤、末端修复和加A尾(以DNA文库为例)末端修复:经过片段化后的DNA末端可能是不平齐的,有5'-突出端或3'-突出端。末端修复反应可以利用T4DNA聚合酶、Klenow片段等酶,将这些末端补平,使其成为平末端。T4DNA聚合酶具有5'→3'聚合酶活性和3'→5'外切酶活性,在合适的反应缓冲液和dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸)存在下,可以将突出的末端补平。加A尾:在末端修复后的平末端DNA分子的3'-末端加上一个A碱基。这一步是为了后续连接带有T-突出端的接头做准备,一般使用Klenow片段(3'→5'外切酶活性缺失)在dATP存在下进行加A反应,这样可以使DNA片段能够高效地与带有T-突出端的测序接头连接。二代测序读长方面比一代测序短很多。徐汇区哪里有二代测序公司
在基因组研究方面,二代测序能够分析生物体的整个基因组,促进遗传变异、基因表达和基因组结构的研究。徐汇区哪里有二代测序运用
二代测序用于蛋白组测序面临的挑战
数据解读复杂性:二代测序产生的转录组数据量极其庞大,要从中准确挖掘出与蛋白组实际情况紧密相关的有效信息并不容易,需要运用复杂的生物信息学算法和工具进行数据分析、比对、注释等操作,而且从转录组信息到准确推断蛋白质情况还存在诸多不确定因素,比如可变剪接、翻译后调控等都会干扰解读。
定量不准确问题:虽然能通过转录组测序推测蛋白表达量趋势,但这种定量并非直接对蛋白质本身的精确测定,与实际蛋白质的真实含量存在偏差,而且不同样本间、不同实验批次间的转录组定量数据的稳定性和可比性也有待进一步提升,难以像专门的蛋白定量技术那样精细反映蛋白量的变化。 徐汇区哪里有二代测序运用