高通量測序技術(shù)及原理介紹
高通量測序技術(shù)及原理介紹如下:
1.什么是高通量測序
高通量測序技術(shù)也被稱作二代測序技術(shù)(Next Generation Sequencing, NGS),這是相對一代測序技術(shù)(Sanger Sequencing)而言的,同時由于高通量測序的出現(xiàn)使得我們能對一個物種的基因組和轉(zhuǎn)錄組進行全面、細致的分析成為可能,所以又被稱為深度測序(deep sequencing)。
高通量測序技術(shù)以能一次并行對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定和一般讀長較短等為標志,通過讀取多個短DNA 片段,拼接成完整的序列信息。與一代測序Sanger法相比,高通量測序技術(shù)在處理大規(guī)模樣品時具有顯著的優(yōu)勢,在測序速度及測序通量上具有無可取代的地位,是目前組學研究中的核心技術(shù)。?
2.原理
將基因組 DNA 片斷化,然后克隆到質(zhì)粒載體上,再轉(zhuǎn)化大腸桿菌。對于每個測序反應(yīng),挑出單克隆,并純化質(zhì)粒 DNA。每個每個循環(huán)測序反應(yīng)含有所有四種脫氧核苷酸三磷酸(dNTP)使之擴增,并混入限量的一種不同的雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)使之終止。由于ddNTP的2’和3’都不含羥基,其在DNA的合成過程中不能形成磷酸二酯鍵。
因此可以用來中斷DNA合成反應(yīng),在4個DNA合成反應(yīng)體系中分別加入一定比例帶有放射性同位素標記的ddNTP(分為:ddATP,ddCTP,ddGTP和ddTTP),使延長的寡聚核苷酸選擇性地在G、A、T或C處終止,并產(chǎn)生熒光標記。
最終得到一組長幾百至幾千堿基的鏈終止產(chǎn)物,它們具有共同的起始點,但終止在不同的的核苷酸上。通過凝膠電泳和放射自顯影后可以根據(jù)電泳帶的位置確定待測分子的DNA序列。
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