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第三代基因测序原理和应用课件.ppt

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2、能作为科学依据,请勿模仿;如有不当之处,请联系网站或本人删除。,什么是,DNA,?,DNA,是,英文,D,eoxyribo,n,ucleic,a,cid,的缩写,,,中文,含义为,脱氧核糖,核酸。,脱氧核糖核苷酸的类型:,腺嘌呤(,A,),=,胸腺嘧啶(,T,),胞嘧啶(,C,),=,鸟嘌呤(,G,),DNA,分子的排列顺序是可以检测,的,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的,DNA,分子片段,由许多脱氧核苷酸按照一定的,碱基顺序构成的长链聚合物。,基,因,身高,肤色,智商,胖瘦,基因组,:一个细胞内的全套染色体为一个基因组,或是一个细胞中的

3、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

4、结合蛋白;,DNA,连接酶(,DNA ligase,),功能:连接,DNA,链,3-OH,末端和另一,DNA,链的,5-P,末端,使二者生成磷酸二酯键,从而把两段相邻的,DNA,链连成完整的链。,DNA,复制,Sanger,测序法,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。,ATCGAACTTCCATTGCACCAATATAG,GT,ACGTAA,ATCGAACTTCC TTGCACC,T,ATATAG,GTGT,ACGTAA,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

5、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?,用不同颜色的荧光标记四种,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)进行链的延伸,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

6、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的测序技术相比之下的优点:,1,)更高的通量;,2,)更短的测序时间;,3,)更长的读取长度;,4,)更高的精确性,可以检测出极少的变异;,5,)需要很少的起始量;,6,)低成本。,Helico BioScience,单分子测序技术,Pacific Bioscience SMRT,技术,Oxford Nanopore Technologies,的纳米孔单分子测序技术,第三代测序原理,-,单分子测序,第三代测序方法与现在的测序技术相比之下的优点:,1,)更高的通量;,2,)更短的测序时间;,3,)更长的读取长度;,4,)更高的精确性,可以检测出极少的变异;,5,)需要很少的起始量;,6,)低成本。,

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