PacBio第三代测序平台

正"天津市湖滨盘古基因科学发展有限公司"是由天津国际生物医药联合研究院、天津大学等共同建立的第三代基因测序平台。公司有在包括诺贝尔奖获得者、美国科学院院士、中国科学院院士和国家"干人计划"指导下的一批科研人员及"美国加州太平洋生物科学有限公司"研发的第三代基因测序仪一     

实现“终极版”核苷酸测序仪的技术要素

20世纪70年代发明的第一代DNA测序技术,尽管测序通量有限,却成功地保证了“人类基因组计划”的实施;世纪之交出现的下一代(第二代) DNA测序技术经历了通量飞跃,为各种精准医学项目的实施提供了保障;目前的第三代技术,尽管通量居二代之后,但读长和单分子测序优势也让其有立足之本;第四代测序技术的基本标志是不经过cDNA (以RNA为模版合成的互补DNA),无PCR扩增,而直接测定单分子RNA序列,以及确定单分子RNA上的修饰核苷酸位点。从技术的角度看,第三、四代技术有一定技术要素共享(比如在单分子水平测定DNA序列),但是就测序对象而言,第四代应该属于“终极版”核苷酸测序仪：可以从单细胞出发,既能测定DNA序列,也可以测定RNA序列,也可以直接确定修饰核苷酸位点。因此,要实现这个“终极版”核苷酸测序仪,就要调动相关核心技术要素,而这些要素毫无疑问地会涉及物理、化学、工程学、生物学、半导体科学、计算机科学等领域的前沿技术,包括纳米科学、单分子光学、单分子拉曼光谱、单分子核磁共振、单分子酶学、人工智能等所谓的“硬科技”。其功能是从单细胞的裂解开始,经微纳结构实现组分分流后,直接导入RNA序列测定单元,定量分析细胞RNA分子的种类、数量、序列和修饰核苷酸位点的存在频率。本文系统介绍了第四代测序仪的可能技术要素,以及应用需求和新研究范式。     

纳米孔测序信号处理及其在DNA数据存储的应用

随着高通量测序技术的不断更新,可以在单个分子水平读取核苷酸序列的第三代测序技术迅速发展,纳米孔测序技术是其具有代表性的单分子测序技术,该技术通过检测DNA单链分子穿过纳米孔时引起的跨膜电流信号的变化,实现碱基识别.纳米孔测序仪在便携性、碱基读取速度、测序读段长度等方面较传统的第一代与第二代测序技术都有明显优势.随着纳米...     

通往个性化医疗的新一代测序技术：Ion Torrent

自1977年第一代Sanger测序法诞生以来,测序技术经历了突飞猛进的发展,第二代和第三代测序技术相继出现。随着测序仪代次的更迭,实现测序目的的技术权重已逐渐由偏重生化反应转向偏重物理学、材料学等非生物学科。Life Technologies公司推出的Ion Torrent Personal Genomic Machine（PGM）就是这类技术转型的代表。我们对测序技术的发展和Ion TorrentPGM的特点及应用做简要综述。     

纳米孔测序技术应用于食品微生物检测的可行性分析

近些年来DNA测序技术发展迅速,已经从第一代生化测序发展到第三代单分子测序。作为第三代测序技术中的一种不同于当前流行的其他测序技术,纳米孔测序技术是基于电信号的一种物理方法测序。许多研究者通常将高通量测序技术应用于食品微生物的研究,但是将纳米孔测序技术应用于食品中微生物的检测却鲜有报道。Oxford Nanopore Technologies(牛津纳米孔科技公司)研发的DNA测序仪MinION,是世界首例用于商业测序的纳米孔测序仪,经过不断完善,近年来MinION在DNA测序中被广泛应用。MinION 测序一次需要的DNA量约1μg,其标准识别速度为一秒钟识别250个碱基,平均读长可至13kb~20kb,测序准确率可以达到98%。纳米孔测序的高识别速度和高准确率,完全满足快速检测的要求,将其应用于食品中微生物检测是完全可行的。     

自动测序仪的发明者--记科学家胡德

DNA自动测序仪的发明实现了DNA测序的自动化,从而大大促进了基因测序的进程．对于人类基因组计划的实施具有极大的推动作用,今天DNA自动测序仪G成为分子生物学研究中不可缺少的仪器,对于生命科学的蓬勃发展做出了巨大贡献。简要介绍自动测序仪的发明者胡德教授的生平,了解这位科学家的贡献和测序仪的发明过程。     

第三代测序基本原理

文章阐述了以单分子实时测序和纳米孔技术为标志第三代测序的基本原理,介绍了Helicos的Heliscope单分子测序仪、Pacific Bioscience的SMRT技术和Oxford Nanopore Technologies公司正在研究的纳米孔单分子测序技术。与其他测序技术进行了简单的对比以并提出一些单分子测序仍需面对的问题以及对未来单分子测序的展望。     

华大:自主研发生物科技创新 实现基因科技造福人类

正从参与人类基因组计划起步,到第一个中国人基因组图谱的绘制完成,再到最近推出的国产测序仪——桌面化测序系统BGISEQ-500,华大无创产前基因检测全临床应用突破100万例,华大农业集团成立,深圳华大正瞄准着打造世界基因测序航母的目标在科技创新的道路上继续前进。破译华大的创新"原始密码"深圳盐田北山工业区的一个大院子里,有一栋不新不旧的8层建筑,看起来既不像是学校的教     

Life Technologies推出台式基因测序仪,实现1000美元解码人类基因组

近日,Life Technologies公司推出了新型台式基因测序仪Ion ProtonTM。该款测序仪采用新一代半导体测序技术,拥有快速、简单及可扩展等特征,能有效推进临床研究在癌症及遗传性疾病等诊断中的发展。借助该技术产品,只需1000美元即可在一天时间内完成个人全基因组测序。目前,使用传统的光学测序技术对人类基因组进行     

新一代测序仪将改变生物技术研究的未来

设置在世界各国的大约600台新一代测序仪中．现阶段日本大约拥有20台。日本文部科学省计划在本年度内提出测序基地扩建的补充预算要求。最近十几年间基因测序变得快速化和低成本化，其原因是材料的制作工艺提高以及测序仪的性能提升。最近，     

基于三代测序技术的微生物组学研究进展

微生物在人类生活中无处不在, 过去人们对微生物的认识仅停留在单菌培养和定性研究上, 而测序技术的发展极大地促进了微生物组学的研究。越来越多的证据表明: 人体共生微生物、特别是肠道微生物与人类健康息息相关。 二代测序技术凭借其高通量、高准确率和低成本的特点, 成为微生物组学研究中的主流测序技术。但是随着研究的深入, 二代测序技术的短读长(< 450 bp)增加了后续数据分析和基因组拼接难度, 也限制了该技术在未来研究中的应用。在此背景下, 第三代测序技术应运而生。第三代测序技术又称单分子测序, 能够直接对单个DNA分子进行实时测序, 而不需要经过PCR扩增。第三代测序技术的平均读长在2-10 kb左右, 最高可以达到2.2 Mb, 实现了长序列的高通量测序。凭借其超长的测序读长、无GC偏好性等优势, 三代测序技术为微生物基因组全长测序, 组装完整可靠的基因组提供了新的方法。本文在描述三代测序的技术特点和原理的基础上, 重点介绍了三代测序技术在微生物16S/18S rRNA基因测序、单菌的基因组组装以及宏基因组中的研究应用和进展。     

基因测序：第三代和“新生代”

基因测序技术日新月异，基于个体遗传差异的个性化医疗是否即将实现，且能普遍推广？测序成本的降低，让普遍高中也打算购买测序仪以供教学使用？新的测序技术正让这一切都成为可能。     

《自然一方法学》：研究探讨RNA-seq数据分析方法

高通量RNA测序（RNA—seq）有望描绘出转录组的整体图像,实现样本内所有基因及其亚型的完整注释和定量。随着测序价格的不断下降。以及个人化测序仪的上市,更多的实验室有机会尝试这种新技术。然而,测序之后的数据分析才是真正的挑战。     

第三代测序技术的研究进展与临床应用

Sanger测序法,又称第一代测序技术,作为测序金标准推动了人类基因组“工作框架图”的绘制,但通量低、成本高的缺点限制了其进一步大规模应用。第二代测序技术,又称下一代测序技术,因其通量高、成本低等优点使得基因测序在基础研究与临床诊疗中得到广泛应用,但短读长一直是其不可回避的技术短板。第三代测序技术的出现,因其具有长读长优势,为基因序列上复杂重复区域解析与高质量基因组组装提供了新的技术手段。近年来,第三代测序技术进一步发展与完善,同时在肿瘤、免疫、生殖等相关领域逐步体现出临床应用价值。本文将综述第三代测序技术的研究进展与临床应用。     

基因组二代测序数据与三代测序数据的混合校正和组装

第三代单分子测序是一种通量高、速度快、读长长的新型测序技术,但是和二代测序技术相比,这种测序方法因错误率较高而限制了其在各方面的应用。为了能有效的降低错误率、提高组装质量,本研究以拟南芥作为研究对象,通过数据模拟等生信手段比较评估了不同软件对三代测序的纠错效率以及在不同测序深度下的混合组装效果,以期找到最佳混合组装效果的测序深度及混装软件。通过比较四种混合校正软件PBc R、Lo RDEC、Jabba、Proovread对二代和三代数据的矫正效果。我们发现,Lo RDEC以最快的速度将核酸准确性从85%提高到99%,为评估软件中最佳选择。在Lo RDEC矫正结果的基础上,为了最大限度的节省测序成本,我们进一步分析了不同测序深度的二代(25×~100×)和三代(20×~50×)混合组装效果,以期找到成本最低、混装效果最好的测序策略。结果表明,混合组装软件DBG2OLC和三代组装软件canu能够产生更长的组装序列和更好的基因完整性。     

新一代测序技术在生命科学研究中的应用

新一代测序技术又称为第二代测序技术,是对传统测序技术的一次革命性改变,其特点是测序通量高、速度快、成本低。第一台新一代测序仪在2005年上市,在不到十年的时间里,技术发展十分迅速,测序成本直线下降,已被广泛用于生命科学研究中,对生命科学研究和生物医药产业的发展将产生积极、深远的影响。本文简要概述了新一代测序技术在基因组学、表观遗传学和转录组学等研究领域中的应用。     

四代DNA测序技术简述

DNA测序技术是现代分子生物学研究中最常用的技术,极大推动了生物学的发展。从20世纪70年代至今,DNA测序技术已历经4代。简介被称为DNA测序始祖的第1代测序技术、边合成边测序的第2代测序技术、不依赖于PCR扩增的第3代测序技术,以及处于研发中的第4代测序技术。     

第三代测序技术的主要特点及其在病毒基因组研究中的应用

随着基因测序技术的创新和应用,新的高通量测序技术不断涌现,以Pacific Biosciences(PacBio)公司的单分子实时测序(single molecule real time sequencing)为代表的第三代测序(third generation sequencing,TGS)技术开始逐渐应用于基因组研究,包括大型基因组拼装、基因结构变异和表观遗传研究等方面。本文主要对TGS技术的原理、特点和应用,特别是在病毒研究中的应用进行介绍,并与第二代测序(next generation sequencing,NGS)技术进行比较,为基因组测序技术的选择及其临床应用提供一定参考。     

提高DNA序列测定的准确性方案

目前 ,ＤＮＡ测序的核心仪器是使用荧光染料标记的、具有ＣＣＤ光学系统的ＤＮＡ测序仪 ,其工作原理主要包括 :用不同的荧光染料确定Ａ、Ｇ、Ｃ和Ｔ这 4种碱基的延伸反应 ,通过激光的激发 ,每种染料可以发射出不同的电信号 ,测序仪收集这些光波信号后 ,通过计算机数据分析 ,可得到相应的碱基序列。利用这种方法 ,所有 4种染料可在同一凝胶泳道中检测和辨别 ,消除了因泳道之间迁移率的差异所引起的误差 ,增加了测序的精确度 ;同时 ,可以增加在同一块凝胶上所能分析的模板ＤＮＡ数量。毛细管电泳技术的应用可使测序样品的加样自动化 ,且无须用…     

美国Life Technologies公司的新测序仪：1000美元一天内解读1个人的基因组

2012年1月10日,美国Life Technologies公司宣布开始接受采用半导体测序技术的新产品、台式离子-质子“Ion Proton”高速测序仪的订货。这款仪器旨在一天内完成1个人基因组的测序,耗资约为1000美元。 Ion Proton测序仪的价格为14．9万美元,该机型采用了在世界市场上以高速而畅销的测序仪“Ion Personal Genome Machine（PGM）”曾使用过的半导体测序技术的新生代技术。