第三代基因测序原理及应用-PPT.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三代基因测序原理及应用,什么是,DNA,？,DNA,是,英文,D,eoxyribo,n,ucleic,a,cid,得缩写,中文,含义为,脱氧核糖,核酸。,脱氧核糖核苷酸得类型:,腺嘌呤(,A,),=,胸腺嘧啶(,T,),胞嘧啶(,C,),=,鸟嘌呤(,G,),DNA,分子得排列顺序是可以检测,得,从而可以解读遗传信息,即测序。,DNA,结构(视频),什么是基因？,基因是具有遗传效应得,DNA,分子片段,由许多脱氧核苷酸按照一定得,碱基顺序构成得长链聚合物。,基,因,身高,肤色,智商,胖瘦,基因组,:一个细胞内得全套染色体为一个基因组,或是一个细胞中得全部,DNA,为一个基因组,什么是基因组？,基因组,染色体,基因,测序技术发展史,第一代测序原理,-,Sanger,测序法,双脱氧链终止法(,Sanger,法):,1977,年，英国人,Fred Sanger,发现，如果在,DNA,复制过程中掺入,ddNTP,，就会产生一系列末端终止的,DNA,链，并能通过电泳按长度分辨,。,不同末端终止,DNA,链的长度是由掺入到新合成链上随机位置的,ddNTP,决定的。,复制叉(,Replication fork,),DNA ligase,:,DNA,连接酶;,DNA gyrase,:,DNA,旋转酶;,DnaB helicase,:解旋酶,SSB,:单链结合蛋白;,DNA,连接酶(,DNA ligase,),功能:连接,DNA,链,3-OH,末端和另一,DNA,链得,5-P,末端,使二者生成磷酸二酯键,从而把两段相邻得,DNA,链连成完整得链。,DNA,复制,Sanger,测序法,大家学习辛苦了，还是要坚持,继续保持安静,第一代测序成果:人类基因组,2001,年,2,月份同时发表,从此有了人类基因组模板。,ATCGAACTTCCATTGCACCAATATAGGTACGTAA,ATCGAACTTCC TTGCACCTATATAGGTGTACGTAA,参考序列:,测序所得序列:,碱基缺失,碱基突变,碱基重复,特点:测序长度,700-1000bp,;通量小,一次,96,个样本,每个样本,1,条序列,临床应用:单基因病检测,如血友病、白化病、地中海贫血等,第二代测序原理,-,高通量测序,NextSeq 500,灵活通量,废液槽,缓冲液,化学试剂,Flow Cell,C,A,G,T,C,A,T,C,A,C,C,T,A,G,C,G,T,A,5,G,T,G,T,C,A,G,T,C,A,G,T,C,A,3,5,测序基础原理:,边合成边测序,(SBS),如何理解边合成边测序？,用不同颜色得荧光标记四种,dNTP,在,聚合酶,作用下,按照碱基互补配对原则(,A,与,T,配对,C,与,G,配对)进行链得延伸,每延伸一个碱基,碱基释放,荧光,。通过光学系统捕获荧光,从而获得碱基信息。,MiSeq,建 库,2,HOURS,Cluster,1,HOURS,测 序,4,HOURS,信息分析,0.5,HOURS,一体化进行:,上样后,测序仪,自动化完成扩增和测序,二代,测序法,第三代测序原理,-,单分子测序,第三代测序方法与现在得测序技术相比之下得优点:,1,)更高得通量;,2,)更短得测序时间;,3,)更长得读取长度;,4,)更高得精确性,可以检测出极少得变异;,5,)需要很少得起始量;,6,)低成本。,Helico BioScience,单分子测序技术,Pacific Bioscience SMRT,技术,Oxford Nanopore Technologies,得纳米孔单分子测序技术,