下一代测序cDNA样品制备及优化技术探讨DD

下一代测序技术目前已经应用于微生物、人类、动物、植物等的基因组分析.样品制备是开展大规模测序的必要前提和测序成功的根本保证.对大规模测序造成干扰的主要因素有: polyA干扰测序信号及高丰度基因对低丰度基因的掩盖等.文章以堇菜(Viola verecumda A.Gray)叶片为试材, 提取总RNA, 合成双链cDNA, 利用DSN核酸酶对双链cDNA进行均一化处理, 并对双链cDNA polyA进行了切除, 将处理后的cDNA进行了TA克隆, 挑取100个克隆随机测序.结果表明, 未处理的cDNA样本测序有15个克隆由于polyA的存在而影响了附近碱基的正确阅读, 独立克隆只有62个, 而处理后的cDNA样本经测序未发现polyA, 独立克隆有94个.序列分析发现, 经过处理的cDNA样本随机测序有两个克隆是经MALDI-TOF检测在样本中有蛋白质峰, 而基因克隆一直没有分离到的序列.以处理后的cDNA样本为模板扩增2个已知表达丰度差异较大的基因显示, 处理后这2个基因的PCR扩增产量差异明显减小.这些结果表明polyA切除、DSN核酸酶处理的cDNA样本完全满足大规模测序、寻找新基因的要求.     

应用ABI PRISMTM310测序仪进行快速且经济的DNA测序

目的 使DNA测序更快速且经济。方法 根据测序模板的不同采取相应的测序方法。视具体情况调整测序反应条件,改进仪器的操作方法,减少测序反应体系及合理使用试剂,结果 对测序模板,测序条件和仪器操作的优化,可缩短测序时间,充分利用试剂,可降低测序成本。结论 在保证测序质量的前提下,不仅快速而且经济。     

下一代测序技术在表观遗传学研究中的重要应用及进展

下一代测序技术(Next generation sequencing,NGS)的出现,极大地促进了表观遗传学的研究。将NGS技术引入表观遗传学,便形成了以NGS为基础的各种表观遗传学测序及研究方法,如:全基因组亚硫酸氢盐测序法(Whole genome bisulfite sequencing,WGBS)、简化代表性亚硫酸氢盐测序法(Reduced representation bisulfite sequencing,RRBS)、甲基化DNA免疫共沉淀测序(Methylated DNA immunoprecipitationsequencing,MeDIP-seq)、染色质免疫共沉淀测序(Chromatin immunoprecipitation-sequencing,ChIP-seq)、Tet辅助重亚硫酸盐测序法(Tet-assisted bisulfite sequencing,TAB-seq)、各种染色体构象捕获测序(Chromosome conformation capture sequencing,3C-seq)技术、DnaseⅠ-seq/MNase-seq/FAIRE-seq以及RNA测序(RNA sequencing,RNA-seq)。这些方法的应用和普及改变了人们对多种表观遗传现象的传统认识,使研究人员能够更加全面地深入了解各种表观遗传标志在机体内的广泛分布,以及如何在外界因素的影响下发生相应的动态变化。文章概述了当今主要商业NGS平台的原理和特点,系统介绍了以NGS方法为基础衍生出来的各种表观遗传学测序及研究方法,并在此基础上对近年来应用NGS技术在表观遗传学研究领域中取得的最新研究成果进行了综述。     

固态纳米孔:下一代DNA测序技术——原理、工艺与挑战

固态纳米孔测序技术作为新兴的第四代DNA测序技术,具有低成本、高读长、易集成等优势.如今,随着半导体工艺技术的飞速发展,小型化、高速度、大通量的纳米孔测序芯片的实现成为可能.相比传统的测序技术,固态纳米孔测序技术在成本、速度等方面有着十分巨大的优势.然而,作为一种新兴的测序技术,固态纳米孔在制造、测序、集成等方面也存在着诸多挑战.本文主要介绍了纳米孔测序技术的原理、制备工艺和面临的挑战,并展望了未来纳米孔测序技术的发展前景.     

中国基因组生物信息学回顾与展望

基因组生物信息学是随着大规模基因组测序而兴起的一门交叉学科, 其研究对象是基因组数据. 因此, 对基因组数据的各方面的深入了解, 有助于把握基因组生物信息学的来龙去脉. 本文从基因组数据展开, 围绕着这些数据的收集、储存、分析和比较, 分别列举了相关的数据库、算法和软件包. 今天, 由新一代测序技术所带来的对数据处理、算法设计和功能信息挖掘等技术和研究方面的挑战, 应该及时得到充分的重视.     

下一代半导体测序技术在遗传性心肌病分子诊断中的应用

遗传性心肌病(Inherited cardiomyopathy, ICM)是一种常见的遗传性心脏疾病,主要由基因突变所致,是青少年和年轻运动员猝死的最主要原因之一。到目前为止,已经发现约100个基因和其致病有关,这些基因相关的变异位点具有不同的致病机制。随着临床遗传检测在遗传疾病诊断中的应用,对遗传性心肌病的分子遗传学特性及其致病机制进行深入了解,是对该病遗传诊断的关键。下一代半导体测序仪在2010年底由美国Life Technologies公司发布,其以布满微孔的高密度半导体芯片为测序基础,具有快速、经济、灵敏性好、准确率高等特点,已经应用于遗传疾病的突变筛查。文章主要对遗传性心肌病的分子遗传学特性和下一代半导体测序技术在遗传性心肌病遗传检测中的应用以及面临的挑战进行了概括总结,有助于遗传性心肌病的诊断、预防和治疗。     

下一代测序技术在传染病耐药性研究中的应用

近几年,下一代测序技术(next-generation sequencing,NGS)获得了令人瞩目的进步,该技术正革命性地改变整个生物医学研究的生态。病原微生物在临床中的耐药现状已经十分严峻,而NGS可以让人们深入理解病原微生物及其在人体的耐药突变机理,从而对医药研究产生了颠覆性的影响。现主要分析了NGS技术的主要技术原理和优缺点,并对其在疟疾、艾滋病、肝炎、结核病和流感的抗药性基因的检测中的应用研究进行了综述,同时分析了NGS技术在以上几种传染病耐药性的研究现状,最后对NGS技术在耐药性研究的应用前景进行了展望。     

DNA测序技术的发展历史与最新进展

DNA测序技术是现代分子生物学研究中最常用的技术。从1977年第一代测序技术的出现,经过30多年的发展,DNA测序技术取得重大进展,以高通量为特点的第二代测序技术逐步成熟并商业化,以单分子测序为特点的第三代测序技术也已经出现。介绍每一代测序技术的特点,并重点介绍了第二代测序技术及其应用。展望新的测序技术对于未来生物学研究及人们自身健康与人类疾病等方面研究的影响。     

下一代测序技术数据分析进展

<正>简要综述了序列读取后对基因组的定位和比对后的分析进展,结合RNA测序、miRNA测序、捕获测序探讨了基因组数据分析及其应用。下一代测序(NGS)技术正在极大地改变生物学家进行研究的方式。不同的NGS平台如Illumina Solexa、Life Tech SOLiD和Roche 454提供了前所未有的大规模并行测序能力,短时间内对生物样     

第三代测序技术在微生物研究中的应用

1977年Sanger发明的双末端终止法开启了测序之旅,而测序技术在30多年内不断革新。每种新技术的出现都有超过前代产品的独特之处,但也会不可避免的存在自身局限性,关键在于掌握每种技术的优缺点并加以合理应用。第三代测序技术是一种集高通量、快速度、长读长及低成本等多种优点于一身的新型测序技术,它的出现为基因组学、转录组学及DNA甲基化等研究注入了新活力。本文在介绍基本技术原理的基础上,着重概述了第三代测序技术在微生物研究中的应用,从而揭示了其广泛的应用前景。     

DNA测序技术比较

自从1953年,J.D.Watson和F.H.C.Crick发现DNA的双螺旋模型之后,DNA测序技术随着科学的进步得到了迅猛发展.1977年Sanger[1]发明DNA双脱氧末端终止测序技术,Maxam与Gilbert[2]发明利用化学降解法进行测序的技术,2种测序技术被誉为DNA测序技术的始祖.随后,在第1代DNA测序技术的基础上,相继出现了第2代测序技术、基因芯片技术以及第3代测序技术.总结并展望了每一代测序技术及基因芯片技术的诞生、原理及应用前景,为利用测序技术研究基因表达提供理论基础和实验依据.     

FIND:从下一代单端测序数据中快速查找Indel的方法

目的:针对下一代测序数据,尤其是单端测序数据,研究快速、准确查找Indel的方法。方法:先与全基因组参考序列进行快速比对,筛选出包含Indel的序列;再对这些序列进行双向的二次比对,确定Indel长度;最后借助长度信息在锁定范围内查找Indel的确切位置和相关信息。结果:本文成功构建FIND(Fast INDel detection system)系统,用于从单端测序数据中查找Indel信息。以模拟测序数据作为测试数据,在12X测试数据情况下,FIND的灵敏度和特异性分别为87.71%和99.66%,而且该性能还随着测序倍数的增加而提升。结论:充分利用比对过程获取的信息,在确定Indle长度的同时也确定出其大致位置,最终在局部范围内实现对单端测序数据中Indle的快速而准确的查找。     

高等植物基因组测序回顾与展望

全基因组序列测定为揭示植物重要性状形成的分子和遗传机制提供了强大工具,基因组学研究正开始指引着农作物新品种培育向定向化和精确化转变.在新一代测序技术的带动下,植物全基因组测序的热潮已经到来.对迄今开展的高等植物基因组测序工作进行简要回顾,并对未来的研究热点进行展望.     

下一代测序中ChIP-seq数据的处理与分析

将染色质免疫共沉淀技术(ChIP)与下一代高通量测序技术相结合的染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq),已成为功能基因组学、特别是基因表达调控领域研究的关键技术。ChIP-seq实验带来的海量数据向生物信息学研究人员提出了新的挑战。由于此领域数据处理技术的发展大大滞后于实验技术进步,有必要系统地介绍和回顾ChIP-seq数据处理的各个方面,以便更多研究人员进入此领域设计或改进相应的算法。文章结合实例详细介绍了ChIP-seq数据整个流程,并重点讨论了其中的主要问题和关键环节,为这一研究领域的科研人员提供一个快速而深入的认识。     

新一代测序技术的研究进展

大规模DNA测序技术是揭秘人类和其它生物遗传密码的重要技术,在分子生物学和基础医学领域有广泛应用。第二代测序技术的出现使DNA测序的通量大幅提高,测序的成本大幅下降,原来只有在大型测序中心才能完成的测序任务现在已经可以在更多的实验室展开。但是,早期的第二代测序技术仍然存在诸如文库构建过程复杂、测序成本依然较高等缺点。为了克服上述缺点,近三年发展了几种新的第二代和第三代测序技术,这些技术不仅继承了早期第二代测序技术通量高的优点,而且在文库构建等方面取得了重要突破,进一步简化了测序操作,降低了测序成本,缩短了测序时间。本文就几种最新的大规模测序技术的原理、特点与发展趋势进行简要介绍。     

高通量测序技术及其应用

高通量测序技术是DNA测序发展历程的一个里程碑,它为现代生命科学研究提供了前所未有的机遇。详细介绍了以454、Solexa和SOLiD为代表的第二代高通量测序技术,以HeliScope TIRM和Pacific Biosciences SMRT为代表的单分子测序技术,以及最近Life Science公司推出的Ion Personal Genome Machine (PGM)测序技术等高通量测序技术的最新进展。在此基础上,阐述了高通量测序技术在基因组测序、转录组测序、基因表达调控、转录因子结合位点的检测以及甲基化等研究领域的应用。最后,讨论了高通量测序技术在成本和后续数据分析等方面存在的问题及其未来的发展前景。     

英国帝国理工学院：人类基因组测序有望几分钟内完成

2010年12月20日,英国帝国理工学院（Imperial College）宣布,开发了一种叫做Nano Sequencing的纳米孔测序新技术,该技术可能导致能在数分钟内解读人类基因组的DNA测序仪的开发,而且成本只有现行测序技术的几分之一。研究的详细情况发表在《纳米通讯》（Nano Letters）杂志上。     

DNA测序技术概述

DNA测序技术作为现代生命科学研究的核心技术之一,自上世纪70年代中期DNA发明以来发展迅速。我们简要综述现有的几代DNA测序技术的原理及其发展历程,并对未来可能出现的第三代测序进行预测。     

半导体芯片测序技术：下一代测序技术的研发进程

半导体芯片测序技术平台是革命性的,完全区别于以往激光测序的方法,是生物科技与半导体科技的完美结合。在这个发展方向上,DNA Electronics公司（缩写为DNAe公司）正在建立半导体测序技术的基础。     

使用边扩增边连接技术以两步PCR反应制备两个癌症候选基因的重测序DNA文库

近年来应大规模基因组学和遗传学研究发展的需要,能够提供“高通量、低成本、低劳动量”测序服务的新一代大规模并行测序技术应运而生.辅助其应用的生物信息分析软件和实验方法也层出不穷.而在关联研究如癌症研究中有广泛应用的基于PCR的基因组学和遗传学研究方法,却因其研究的目标区域较短,而较少地受益于采用“鸟枪法测序”策略的新一代测序技术.尽管已提出诸如“芯片捕获法”、“目标选择法”等技术克服这一难题,但这些方法对仪器和实验室操作的额外要求限制了它们的应用和推广.本实验提出一种能简便克服这一难题的“边扩增边连接方法”（Ligation by Amplification,LBA）：使用一对“公用接头”和两步PCR反应将多个目标区域随机连接起来,其随机连接而成的长链产物可被简易地随机片段化并在新一代测序仪上测序.使用专门设计的、包含公用接头的LBA引物,将人类基因组保守编码序列中两个癌症相关基因：BRCA1和BRCA2的外显子进行扩增,并将所得到的70个扩增产物在一步PCR过程中进行边扩增边连接.所得的长链LBA产物经随机片段化后制备成可被传统Sanger测序法和新一代边合成边测序技术测序的DNA文库,分别在ABI3730xl测序仪和Illumina/Solexa Genome Analyzer测序仪上进行测序.对目标序列的覆盖度、覆盖深度和单核苷酸多态性检测的有效性的生物信息学分析证明：运用本方法可高效地在新一代测序仪上进行基于PCR的重测序和遗传多态性研究,推动各种基于PCR的基因组学和遗传学研究的发展.