湖北嘉安健达二代测序原理

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。

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二代测序的建库步骤①

一、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。 湖北哪里有二代测序应用二代测序的使用场景都有哪些？

二代测序——质量控制类问题

如何评估二代测序数据的质量：主要通过一些质量指标来评估，如Q值（质量值）分布，用于衡量每个碱基的测序质量；碱基含量分布，检查四种碱基的比例是否正常；GC含量分布，看是否与预期的基因组GC含量相符；序列重复度，评估数据中重复序列的比例；比对率，即测序数据与参考基因组比对上的比例等。影响二代测序质量的因素有哪些：样本质量是关键因素之一，如DNA的纯度、完整性和浓度等会影响文库构建和测序结果；文库构建过程中的操作不当，如片段化过度、接头连接效率低等；测序仪器的性能和运行状态，包括试剂的质量、测序芯片的质量、仪器的校准等；生物信息学分析过程中的参数设置和算法选择也会对**终的结果质量产生影响。

二代测序的应用领域有哪些？

基因组学研究：用于全基因组测序，快速获取物种的基因组序列信息，研究基因组结构、变异、进化等；进行全外显子组测序，重点关注编码蛋白质的外显子区域，发现与疾病相关的基因突变。

转录组学研究：通过对转录组进行测序，可分析基因的表达水平、可变剪接、新转录本发现等，有助于深入了解基因在不同生理和病理状态下的表达调控机制。

疾病诊断与***：在遗传病诊断中，能够检测出导致遗传病的基因突变，为疾病的诊断、遗传咨询和产前诊断提供依据；在**研究中，可分析肿瘤细胞的基因突变、拷贝数变异、基因融合等，为**的早期诊断、靶向***和预后评估提供支持。

药物研发：用于药物靶点的发现和验证，通过分析疾病相关的基因变异和表达变化，确定潜在的药物作用靶点；还可进行药物基因组学研究，预测患者对药物的反应和不良反应，实现个体化药物***。

微生物学研究：对微生物群落进行宏基因组测序，无需培养即可分析微生物的种类、丰度和功能基因，了解微生物群落的结构和动态变化，研究微生物与宿主的相互作用，以及在环境科学、农业、医学等领域的应用

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不同二代测序技术平台的速度

Illumina 测序平台：这是目前市场上应用较为***的二代测序平台之一，其测序速度较快。例如 Illumina NovaSeq 系列，一次运行可以在 1-3 天内产生大量的数据，通量可达数亿甚至数十亿条读长，能够满足大规模基因组学研究和临床检测的需求。

Roche 454 测序平台：Roche 454 测序系统的测序速度也较快，其特点是测序片段比较长，高质量的读长能达到 400bp 左右，一次运行可以在 24 小时左右完成对一定数量样本的测序。

BGISEQ 系列：华大智造的 BGISEQ 系列测序仪在速度上也有出色表现，如全球二代测序速度**快设备 E25 量产，为快速测序提供了有力支持 二代测序可以应用在哪些方面？河南哪里有二代测序技术

二代测序可以边合成边测序吗？湖北嘉安健达二代测序原理

一代、二代、三代测序的技术原理和技术特点分别是什么？

技术原理：

一代—双脱氧终止法

二代—桥式PCR+4色荧光可逆终止+激光扫描成像

三代—PacBio SMRT测序技术

技术特点：

一代—只能检测序列一致的PCR产物；读长可以较长，比如Sanger可以达到几百bp；通量低，一次只能检测少量的序列；成本低；

二代—可以并行测序；需要放大信号才能检测；通量大，可以产生上G的reads；读长较短，一-般是固定的，比如50、100、150、250等；成本较高

三代：可以并行测序；不需要放大信号，对单个分子进行测序；通量大，比如SequelII平台，一张芯片可以有800万个ZMW；读长较长；测序精确度较差；成本高； 湖北嘉安健达二代测序原理

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