一、基因测序仪器
基因测序仪器的重要性与应用
基因测序仪器是现代生命科学领域中不可或缺的工具,它的出现极大地推动了基因研究的发展和基础医学的进步。本文将介绍基因测序仪器的重要性以及其在各个领域的应用。
1. 基因测序仪器的重要性
基因测序仪器的重要性在于它能够帮助科学家们解读基因组中的信息,从而更好地理解生命的本质和机制。通过对基因测序仪器的应用,科学家们可以进行全基因组测序、转录组测序、外显子测序等一系列实验,从而揭示基因组的结构、功能以及其与疾病之间的关联。
此外,基因测序仪器还在个体化医疗和疾病预防方面发挥着重要作用。在临床实践中,医生们可以通过对病人的基因组进行测序,预测疾病的风险,并根据个体基因的特征制订个性化的治疗方案,提高疾病的治疗效果和患者的生存率。
2. 基因测序仪器在生命科学研究中的应用
基因测序仪器在生命科学研究中扮演着重要的角色。首先,它在遗传学研究中有着广泛应用。通过基因测序仪器,科学家们可以识别出基因突变、基因重排和基因多样性等各种遗传变异,从而深入研究这些变异与疾病之间的关系。此外,通过对不同物种的基因测序,科学家们还可以揭示物种的进化关系,推测物种的祖先以及进化过程中的遗传变化。
其次,基因测序仪器在生物技术研究中也有着广泛应用。科学家们利用基因测序仪器对基因进行测序,从而可以对基因进行工程操作,如基因剪接、基因敲除和基因插入等。这些工程操作使得科学家们能够更好地研究基因的功能和调控机制,探索基因工程在农业、医药等领域的应用潜力。
此外,基因测序仪器还在微生物研究以及环境科学中有着重要应用。科学家们通过对微生物的基因组进行测序,可以了解微生物的种类和功能,从而研究微生物在生物圈中的作用以及其与环境的相互作用。同时,基因测序仪器还可以通过对环境中微生物基因组的测序,监测和评估环境中的生物多样性和污染程度,为环境保护和治理提供科学依据。
3. 基因测序仪器的发展与未来趋势
随着科学技术的不断进步,基因测序仪器也在不断发展。过去,基因测序仪器的成本昂贵且测序速度较慢,限制了其在科学研究和临床应用中的推广。然而,随着二代测序技术的出现和第三代测序技术的不断发展,基因测序仪器的成本不断降低,测序速度不断提升,使得基因测序进一步普及。
未来,基因测序仪器将继续朝着小型化、便携化和实时测序的方向发展。科学家们正致力于研发更小巧、更便于携带的基因测序仪器,使其能够在野外、病床甚至家庭中进行基因测序。同时,科学家们还在研究实时测序技术,即使得基因测序过程更加迅速和高效。这些发展将进一步拓宽基因测序仪器的应用领域,推动生命科学的发展。
综上所述,基因测序仪器在现代生命科学研究和医学领域中具有重要的意义。它不仅帮助科学家们揭示生命的奥秘,还在疾病预防和个体化医疗中发挥着重要作用。随着技术的发展和进步,基因测序仪器将进一步发展,并在更广泛的领域中推动科学研究的发展。
二、sanger测序用到什么仪器?
代表仪器美国ABI 3730XL,Sanger测序一般医院很少开展,开展的都发公司做。耗时长达 13年之久的人类基因组计划也是依靠Sanger测序法才得以最终完成的。
三、sanger测序和二代测序的区别?
sanger.测序通量低,一次只能对单一的分子测序,如果是混合物,会出现杂峰,但测序长度比较长。
二代测序的通量高,缺点是测序读长较短。
四、一代测序和二代测序的区别?
二代测序相比一代测序大幅降低了成本,保持了较高准确性,并且大幅降低了测序时间,将一个人类基因组从3年降为1周以内,但在序列读长方面比起第一代测序技术则要短很多,这也给三代测序提供了发展空间。
一代测序:又称Sanger测序
原理:ddNTP的2'和3'都不含羟基,其在DNA的合成过程中不能形成磷酸二酯键,可以用来中断DNA合成反应。在4个DNA合成反应体系(含dNTP)中分别加入一定比例带有标记的ddNTP(分别为ddATP、ddCTP、ddGTP和ddTTP),通过凝胶电泳和放射自显影后可以根据电泳带的位置确定待测分子的DNA序列。
二代测序:NGS技术(多分子,多克隆)
背景:Sanger测序虽读长较长、准确性高,但由于其测序成本高、通量低等缺点,难以在de novo测序、转录组测序等方面普及应用。经过不断的技术开发和改进,以Roche公司的454技术、illumina公司的Solexa、Hiseq技术,ABI公司的Solid技术为标志的第二代测序技术诞生,后起之秀Thermo Fisher的Ion Torrent技术近年来也杀入历史舞台。
1、Illumina 原理:
桥式PCR+4色荧光可逆终止+激光扫描成像
主要步骤:
①DNA文库制备—超声打断加接头
②Flowcell—吸附流动DNA片段
③桥式PCR扩增与变性—放大信号
④测序—测序碱基转化为光学信号
特点:Illumina的这种测序技术每次只添加一个dNTP的特点能够很好的地解决同聚物长度的准确测量问题,它的主要测序错误来源是碱基的替换。而读长短(200bp-500bp)也让其应用有所局限。
2、Roche 454
油包水PCR + 4种dNTP车轮大战 + 检测焦磷酸水解发光
五、二代测序与焦磷酸测序有什么关系?
焦磷酸测序技术应用存在的问题: 该技术的原理上来讲,对于多个单碱基重复的序列的准确性比较低(因为焦磷酸测序是一次加入一种碱基,所有荧光信号区分AAAA中到底有几个A是比较不准确的) 通量低,当然这个是市场所给定义的,以前illumina测序GA的时候,也没觉得其他通路有多低,但是现在PGM,next500 MISEQ,HISEQ 这一些列的测序的通量大大提高,使得其他通量显得应用中很难有发挥,现在出来种群多样性鉴定中还比较好用(说实话也被miseq给占了一半还多),454越来越少了。
其实焦磷酸测序这个技术应用在非二代测序中也有一定应用,比如甲基化的验证(现在焦磷酸测序是甲基化位点验证的金标准)六、第二代测序技术?
第二代DNA测序技术又称下一代测序技术,是对第一代测序技术的划时代变革的核心。
现有的技术平台主要包括Roche/454 GS FLX、Illumina/Sol-exa GenomeAnalyzer、Helicos BioSciences公司的HeliScope™ Single Molecule Sequencer、美国Dana-her Motion公司推出的Polonator;以及连接法测序 (sequencing by ligation),即通过引物来定位核酸信息,技术平台有Applied Biosystems/SOLiD™ system。以上技术平台所运用的测序原理均为循环微阵列法
七、二代测序工作安全吗?
二代测序工作是安全的。
第二代测序技术的核心思想是边合成边测序(SequencingbySynthesis),即通过捕捉新合成的末端的标记来确定DNA的序列,现有的技术平台主要包括Roche/454FLX、Illumina/SolexaGenomeAnalyzer和AppliedBiosystemsSOLIDsystem。
八、二代测序建库流程?
第一部分DNA酶处理:试剂为PROMEGA( RQ1 RNase-Free DNase )
目的:失活DNase酶
RNA(TE洗脱)8微升
RQ1 RNase-Free DNase 10X Reaction Buffer 1微升
RQ1 RNase-Free DNase 1微升/微克RNA
合计10微升
37℃ 30分钟孵育
加1微升的RQ1 DNase 终止液
65℃ 10分钟使DNase酶失活
(PS:经验这一步最好在核酸提取之前就处理好,具体步骤如下:取样本反复冻融三次,然后一万转离心十分钟,取上清,用0.22微米的滤膜过滤,加DNase,提核酸)
第二部分RNA-seq system V2(cat.7102)
目的:生成并纯化cDNA
一、第一链合成
1. 融解第一链cDNA合成试剂(蓝色盖)和无核酸酶的水(绿色)
2. 短时离心A3ver1 放在冰上,votex A1Ver4和A2ver3,离心后放在冰上;无核酸酶水放在室温;
3. 在冰上,取2ul A1和5ul total RNA (500pg到100ng)放在0.2mlPCR管里;
4. 将PCR管放在PCR仪中运行程序1:
RNA量≤ 1ng时,65℃ 2min,4℃存放
RNA量> 1ng时,65℃ 5min,4℃存放;
5. PCR仪降到4℃后取出PCR管放在冰上,加入制备好的第一链合成试剂,每个样本加入3ul,混匀后,离心放在冰上:
第一链合成试剂:2.5ul buffer mixA2+ 0.5ul 酶混合液A3(共3ul)注意:加酶A3时要慢慢加入,反复吹打枪头至少5次确保酶加入进去
6. 把加入第一链合成剂和样本的PCR管放在PCR仪上运行程序2:
4℃ 1min,25℃ 10min,42℃ 10min,70℃ 15min,4℃hold
九、二代测序出现时间?
二代测序诞生在2005年左右,被称为“Next-generation sequencing”技术,简称NGS.
十、二代测序的定量原理?
第二代测序(Next-generation sequencing,NGS)又称为高通量测序(High-throughput sequencing),是基于PCR和基因芯片发展而来的DNA测序技术。
1.目标DNA剪切为小片段•
2. 单个小片段DNA分子结合到固相表面•
3. 单分子独立扩增•