二代测序——转录组测序的背景和基本原理
1、背景:在基因表达过程中,DNA 转录为 RNA,转录后的 RNA 会经过一系列加工,包括剪接等过程形成成熟的 mRNA,然后进行翻译产生蛋白质。转录组测序可以让我们在全基因组范围内研究基因的表达情况,相比于传统的基因表达研究方法(如芯片技术),它具有更高的分辨率和更广的检测范围。
2、原理:首先从样本(如细胞、组织)中提取总 RNA,然后将 RNA 反转录为 cDNA(互补 DNA)。这些 cDNA 会构建测序文库,在文库中加入特定的接头序列,以便后续在测序平台上进行测序。测序过程中,测序仪会读取 cDN**段的碱基序列信息。通过生物信息学分析,将这些短序列(reads)比对到参考基因组或进行从头组装(如果没有参考基因组),从而确定转录本的序列和表达量。 二代测序需要分析吗?江西嘉安健达二代测序分析
二代测序技术在不同人群中的准确性有何差异③
孕妇及胎儿
优势:无创产前筛查(NIPT)是二代测序技术用于孕期胎儿常见染色体非整倍体筛查的应用,对于唐氏综合征、18-三体综合征、13-三体综合征等染色体异常疾病的检测准确率分别能达到95%、85%、75%以上,明显高于传统血清学筛查。
局限性:孕妇外周血中胎儿游离DNA来源于胎盘滋养细胞,可能与胎儿实际情况不一致,导致假阳性。母亲若合并免疫疾病、凝血功能障碍等,会使外周血中游离DNA含量过高,掩盖胎儿来源的游离DNA,造成假阴性510. 内蒙古嘉安健达二代测序流程二代测序常用于医学筛查或诊断。
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
二代测序的建库步骤④
四、接头连接
接头选择:根据测序平台的要求选择合适的接头。不同的二代测序平台(如Illumina、IonTorrent等)有各自特定设计的接头。这些接头包含与测序平台的流动池(flowcell)表面互补的序列,用于将DNA片段固定在测序芯片上,还包含用于区分不同样本的索引序列(index)等。
连接反应:使用DNA连接酶将接头与DNA片段连接。T4DNA连接酶是常用的连接酶,它可以在ATP(三磷酸腺苷)存在下,将接头的5'-磷酸基团与DNA片段的3'-羟基形成磷酸二酯键,从而将接头连接到DNA片段的两端。连接反应的条件(如温度、连接酶的用量、反应时间等)需要根据具体的实验要求进行优化,以确保较高的连接效率。 denovo测序是二代测序吗?
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。 宏基因组测序是二代测序吗?南京二代测序公司
二代测序是为了改进一代测序通量过低的问题而出现的。江西嘉安健达二代测序分析
二代测序技术在不同人群中的准确性有何差异①
**患者
优势:对于**患者,二代测序技术准确性相对较高,在**的诊断、***及监测等方面应用***。比如肺*患者,通过检测**组织或血液中的基因突变,可准确找到如EGFR、ALK等驱动基因突变,为靶向***提供依据,其准确率通常在90%以上。在软组织**中,二代测序能检测到**组织的基因信息,包括突变基因、基因表达情况等,帮助医生更准确地诊断病情,并制定个性化的***方案。
局限性:肿瘤细胞的异质性会影响检测准确性,若样本中肿瘤细胞比例低或存在多种类型细胞,可能导致部分基因突变漏检,影响对**基因组全貌的评估。此外,血液样本中循环**DNA含量低且释放不稳定,也会使检测结果存在波动,影响准确性 江西嘉安健达二代测序分析