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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①二代测序一般多久出结果?
二代测序(Next-GenerationSequencing,NGS)出结果的时间会受到多种因素的影响,一般在数天到数周不等。
1、样本类型和质量
不同的样本类型处理时间不同。例如,血液样本相对容易处理,提取DNA的过程比较常规。如果是组织样本,可能需要先进行样本的解离等复杂操作。如果样本质量高,DNA提取和文库构建等前期工作会比较顺利,能加快整体进程。但如果样本量少或者DNA有降解等质量问题,可能需要重新提取样本或者进行DNA修复等操作,这会**延长时间。例如,对于新鲜血液样本,DNA提取可能在1-2天内完成;而对于一些福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)组织样本,可能需要3-5天来完成高质量DNA的提取和后续的优化处理。
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③二代测序一般多久出结果?
3、测序深度和覆盖度要求
测序深度是指每个碱基被测序的平均次数,覆盖度是指测序获得的碱基占整个基因组(或目标区域)的比例。如果要求高测序深度和高覆盖度,比如进行**全基因组的深度测序(测序深度可能达到100X甚至更高),需要更长的测序时间来获取足够的数据,并且后续的数据处理和分析也会更复杂。而对于一些简单的基因筛查项目,测序深度要求较低(如10X-20X),相应的测序和分析时间会缩短。例如,低深度全外显子测序用于筛查常见突变,测序可能在3-5天完成;而高深度的全外显子测序用于检测低频体细胞突变,可能需要7-10天甚至更久。
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. 二代测序广泛应用于基因组学研究。
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。 二代测序又可以称之为什么?嘉安健达二代测序公司
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二代测序的建库步骤③
三、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。 安徽嘉安健达二代测序