江苏嘉安健达二代测序原理

二代测序—全外显子测序的应用领域

医学领域：1、疾病诊断：用于诊断各种遗传性疾病，包括单基因遗传病（如囊性纤维化、杜氏肌营养不良等）和复杂疾病（如**、心血管疾病等）。在**研究中，通过对**组织和正常组织进行全外显子测序，可以发现肿瘤细胞中的体细胞突变，这些突变可能是导致**发生、发展的关键因素，有助于医生制定个性化的治疗方案。2、药物研发：帮助研究人员了解药物靶点的基因变异情况。例如，如果发现某些患者的药物靶点基因外显子区域存在突变，可能会影响药物的疗效，从而可以针对性地开发新的药物或者调整药物的使用剂量和方式。

遗传学研究：用于研究人类群体的遗传多样性，通过对不同人群的外显子测序，可以发现不同人群之间的基因差异，这些差异可能与人群的适应性、易感性等有关。还可以用于追踪基因的进化历程，了解基因在进化过程中的变化情况。 二代测序包括全基因组测序和全外显子测序。江苏嘉安健达二代测序原理

二代测序—全外显子测序的原理是什么？

全外显子测序主要是利用序列捕获技术，将基因组 DNA 中的外显子区域富集起来，然后通过高通量测序技术（如第二代测序技术 Illumina 测序平台）对富集后的外显子 DN**段进行测序。其大致步骤包括 DNA 提取、片段化、文库构建、外显子捕获、测序和数据分析等。例如，在文库构建过程中，将提取的基因组 DN**段化后，在片段两端连接上特定的接头序列，这些接头序列可以用于后续的扩增和测序反应。然后通过与外显子区域互补的寡核苷酸探针，将外显子片段从全基因组 DNA 文库中 “捕获” 出来，经过清洗去除未结合的 DN**段后，对捕获的外显子文库进行大规模的平行测序。 青海二代测序提供单细胞测序也是二代测序。

二代测序——甲基化的定义和概念

定义：甲基化（methylation）是指从活性甲基化合物（如S-腺苷基甲硫氨酸）上将甲基催化转移到其他化合物的过程。在生物系统中，这是一种常见的化学修饰方式，主要涉及在DNA、RNA和蛋白质等生物大分子上添加甲基基团。

DNA甲基化

概念及位置：DNA甲基化主要是在DNA甲基转移酶（DNAmethyltransferase，DNMT）的作用下，将甲基基团添加到DNA分子中的特定碱基上，最常见的是在CpG岛（富含CpG二核苷酸的区域，CpG是指胞嘧啶-鸟嘌呤的碱基对）的胞嘧啶（C）的5’碳位上添加甲基。

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。 二代测序通量大，可以产生上G的reads.

二代测序—全外显子测序的局限性

不能检测所有的遗传变异：它只能检测外显子区域的变异，对于非外显子区域（如内含子、基因间区域）的变异无法检测，而这些区域的某些变异也可能对基因的表达和功能产生重要影响，如内含子中的突变可能影响基因的剪接。

数据分析复杂：全外显子测序会产生大量的数据，需要复杂的生物信息学工具和方法来进行数据分析。包括数据的质量控制、变异的检测和注释、致病性的评估等多个环节，其中任何一个环节出现问题都可能导致错误的结论。 二代测序可以检测基因吗？海南二代测序应用

宏基因组测序也是二代测序。江苏嘉安健达二代测序原理

二代测序——蛋白质甲基化

概念及位置：蛋白质甲基化是指在蛋白质的氨基酸残基上添加甲基基团。常见的甲基化修饰位点包括精氨酸（Arg）和赖氨酸（Lys）残基。

作用

1、调节蛋白质 - 蛋白质相互作用：例如，组蛋白（染色体的组成成分）的甲基化可以改变染色质的结构和功能，影响基因的可及性。当组蛋白 H3 的赖氨酸残基（如 H3K4、H3K9 等）发生甲基化时，会招募不同的蛋白质复合物，从而***或抑制基因转录。2、调节酶的活性：某些酶的活性可以通过蛋白质甲基化来调节。甲基化可能改变酶的活性中心的结构或者影响其与底物的结合能力。

检测方法：质谱分析：这是一种***用于检测蛋白质甲基化的方法。它能够精确地确定蛋白质分子的质量，通过比较甲基化和未甲基化蛋白质的质谱图，可以鉴定甲基化位点和修饰程度。 江苏嘉安健达二代测序原理