一代、二代、三代测序技术
一代,二代,三代测序原理

一代测序一般指Sanger测序,是上世纪70年代由sanger和Coulson开创的DNA双脱氧链终止法测序,当初几 十个国家花了几十亿刀完成的人类基因组计划就是使用的改良版sanger测序。
Sanger测序一次可以读取600-1000bp的碱基,准确性十分之高,至今仍是正确性的金标准。该技术在当下依 然被广泛应用,比如构建载体做克隆,基因敲除等实验都可以用到。但其通量实在太低,导致在很多情况 下成本太高,难以广泛应用。
二代测序
二代测序技术,又称为Next Generation Sequencing(NGS)技术,高通量测序技术, 是为了改进一代测序通量过低的问题而出现的。刚面世时主要包括Roche公司的454技 术、ABI公司的Solid技术和Illumina公司的Solexa技术。这三种技术都极大的提高了测 序的通量,大大降低了测序成本和周期。
➢ 二代测序和一代测序最大的不同点在于其边合成边测序技术。
二代测序
二代测序
测序流动槽(flowcell): 每个槽都有共价交联的两种oligo(P5和P7),分别与两 端的接头互补。DNA聚合酶
P5 P7
桥式PCR合成另一条链
NaOH解开双链
NaOH解开双链 后模板链被洗掉
二代测序
流动槽加入引物 Rd1 SP、DNA 聚合酶、荧光标 记的dNTP,对 第一条链测序
三代测序
SMRT Cell含有纳米级的零模波导孔,每个ZMW都能够包含一个DNA聚合酶及一条DNA样品链进行单分子测序, 并实时检测插入碱基的荧光信号。ZMW是一个直径只有10~50 nm的孔,当激光打在ZMW底部时,只能照亮很小 的区域,DNA聚合酶就被固定在这个区域。只有在这个区域内,碱基携带的荧光基团被激活从而被检测到,大幅 地降低了背景荧光干扰。
一二三四代测序技术原理详解

一二三四代测序技术原理详解一、第一代测序技术原理第一代测序技术最早出现于1977年,是由Sanger等人发明的,并被称为“链终止法”。
其原理是通过DNA聚合酶将输入的DNA序列再生产出一条互补链,同时在每个位点上加入一种特殊的荧光标记的二进制核苷酸,然后将这些被标记的DNA片段分开进行电泳,根据电泳结果可以得到DNA的序列。
第一代测序技术的核心原理是首先将待测序列分成多个片段,然后利用DNA聚合酶在每个片段的3'末端加入一种荧光标记的二进制核苷酸。
这种核苷酸的特殊之处在于,它们只能和待测序列的碱基互补配对,并且在加入过程中会停止DNA链的生长。
随后,将加入了荧光标记的DNA片段进行分离和电泳。
由于不同长度的DNA片段在电场下移动的速度不同,所以通过观察不同片段的移动位置,可以推断出每个片段的碱基序列。
二、第二代测序技术原理第二代测序技术的原理是通过对待测DNA片段进行多轮的扩增和测序,最后将所有结果进行比对和组装,得到完整的DNA序列。
第二代测序技术的核心原理是将待测DNA样本分成许多小片段,然后将每个片段进行扩增,所得到的扩增产物再次进行扩增,并且在扩增过程中引入一种荧光标记的二进制核苷酸。
在每个扩增步骤之后,需要将扩增产物进行分离,例如利用固相法将扩增产物固定在芯片上。
然后,对每个扩增产物进行毛细管电泳或基于光信号的测量,以确定每个扩增产物对应的碱基序列。
最后,通过将所有碱基序列进行比对和组装,可以得到待测DNA的完整序列。
第二代测序技术相较于第一代测序技术具有更高的通量和更低的成本,可以同时进行大规模的测序,因此被广泛应用于基因组学和生物医学研究。
三、第三代测序技术原理第三代测序技术是在第二代测序技术的基础上发展而来的,其主要原理是通过直接测量DNA或RNA单分子的序列来进行测序,无需进行扩增和分离过程。
第三代测序技术的核心原理是通过探测DNA或RNA单分子在固定的平面上的位置变化,来确定每个单分子的碱基序列。
简述基因一代、二代和三代测序技术原理及其应用范围

一、基因测序技术的发展1. 基因测序技术的概念及意义2. 基因测序技术的发展历程3. 基因测序技术的分类及特点4. 基因测序技术的应用范围二、基因测序技术原理及方法1. 基因一代测序技术原理及方法2. 基因二代测序技术原理及方法3. 基因三代测序技术原理及方法三、基因测序技术在生物研究中的应用1. 基因一代测序技术在生物研究中的应用2. 基因二代测序技术在生物研究中的应用3. 基因三代测序技术在生物研究中的应用四、基因测序技术在医学诊断与治疗中的应用1. 基因一代测序技术在医学诊断与治疗中的应用2. 基因二代测序技术在医学诊断与治疗中的应用3. 基因三代测序技术在医学诊断与治疗中的应用五、基因测序技术的发展趋势和展望1. 基因测序技术的发展趋势2. 基因测序技术的未来展望六、结语在人类基因组项目完成后,基因测序技术得到了长足的发展。
基因测序技术已经成为现代生物医学研究的重要工具,其在生物学研究、医学诊断与治疗等领域发挥着重要作用。
基因测序技术主要分为一代、二代和三代测序技术。
本文将对这三种基因测序技术的原理、应用范围等进行详细阐述,旨在全面了解基因测序技术的发展和应用。
一、基因测序技术的发展1. 基因测序技术的概念及意义基因测序技术是指通过化学或物理方法对DNA序列进行测定,进而推导出蛋白质的氨基酸序列的技术。
基因测序技术的发展对于了解生命活动、疾病的发生机制、药物研发等方面具有重要意义。
2. 基因测序技术的发展历程基因测序技术的发展经历了多个阶段,自20世纪末以来,随着技术的不断进步和成本的降低,基因测序技术得到了迅速发展和广泛应用。
3. 基因测序技术的分类及特点基因测序技术可以分为一代、二代和三代测序技术。
一代测序技术具有测序长度长、费用高、速度慢等特点;二代测序技术具有高通量、快速、低成本等特点;三代测序技术具有单分子测序、实时测序等特点。
4. 基因测序技术的应用范围基因测序技术在领域广泛,如生物学研究、医学诊断与治疗、个性化医疗、药物研发等领域都有重要应用。
简述一、二、三代测序技术

简述一、二、三代测序技术
一代测序技术
一代测序技术是一种拼接式测序技术,它可以将DNA片段进行拼接,从而得到DNA序列。
它是一种基于Sanger方法的技术,通过热板和冷板将DNA片段分别固定在支架上,再使用DNA聚合酶对支架上的DNA片段进行复制,最后通过测序仪来获取DNA序列信息。
一代测序技术已经被广泛应用于基因组学研究中,但是它仍然有很多缺点,比如时间短,费用较高,最大的问题是在测序过程中可能出现错误,这种错误很难被确认。
二代测序技术
二代测序技术是一种新的技术,它不需要DNA片段的拼接,而是使用DNA分子组装的方法来提取DNA序列信息。
该技术使用高通量测序技术,可以一次性同时测序大量的DNA片段,因此大大提高了测序效率,并减少了出错的几率,同时也降低了测序成本。
三代测序技术
三代测序技术是一种后续的测序技术,它能够更加精确地提取DNA序列信息,使用特殊的测序仪可以同时测定全基因组的DNA序列。
该技术采用短片段拼接的方法,可以实现更高精度的DNA序列测序,可以更好地发掘基因组中的变异位点,从而更好地研究遗传病和肿瘤的发生机制。
DNA第一代,第二代,第三代测序的介绍

原理是:核酸模板在DNA聚合酶、引物、4 种单脱氧核苷三磷酸 ( d NTP,其中的一种用放射性P32标记 )存在条件下复制时,在四管反应系统中分别按比例引入4种双脱氧核苷三磷酸 ( dd NTP ),因为双脱氧核苷没有3’-O H,所以只要双脱氧核苷掺入链的末端,该链就停止延长,若链端掺入单脱氧核苷,链就可以继续延长。
如此每管反应体系中便合成以各自的双脱氧碱基为3’端的一系列长度不等的核酸片段。
反应终止后,分4个泳道进行凝胶电泳,分离长短不一的核酸片段,长度相邻的片段相差一个碱基。
经过放射自显影后,根据片段3’端的双脱氧核苷,便可依次阅读合成片段的碱基排列顺序。
Sanger法因操作简便,得到广泛的应用。
后来在此基础上发展出多种DNA 测序技术,其中最重要的是荧光自动测序技术。
荧光自动测序技术荧光自动测序技术基于Sanger 原理,用荧光标记代替同位素标记,并用成像系统自动检测,从而大大提高了D NA测序的速度和准确性。
20世纪80 年代初Jorgenson 和 Lukacs提出了毛细管电泳技术( c a p il l ar y el ect r ophor es i s )。
1992 年美国的Mathies实验室首先提出阵列毛细管电泳 ( c a p il l ar y ar r a y el ectr ophor es i s ) 新方法,并采用激光聚焦荧光扫描检测装置,25只毛细管并列电泳,每只毛细管在内可读出350 bp,DNA 序列,分析效率可达6 000 bp/h。
1995年Woolley研究组用该技术进行测序研究,使用四色荧光标记法,每个毛细管长,在9min内可读取150个碱基,准确率约 97 % 。
目前, 应用最广泛的应用生物系统公司 ( ABI ) 37 30 系列自动测序仪即是基于毛细管电泳和荧光标记技术的D NA测序仪。
如ABI3730XL 测序仪拥有 96 道毛细管, 4 种双脱氧核苷酸的碱基分别用不同的荧光标记, 在通过毛细管时不同长度的 DNA 片段上的 4 种荧光基团被激光激发, 发出不同颜色的荧光, 被 CCD 检测系统识别, 并直接翻译成 DNA 序列。
一代-二代-三代测序原理

• 化学试剂三羧基乙基膦(TCEP)淬灭荧光信号;有时荧光基团切割不完全给簇形成荧光背景,导致测序够长。 • 叠氮保护基团遇到巯基试剂(如二巯基丙醇)会发生断裂,并在原来的位置形成羟基,供下一个碱基合上。
一代测序
一代测序一般指Sanger测序,是上世纪70年代由sanger和Coulson开创的DNA双脱氧链终止法测序,当初几 十个国家花了几十亿刀完成的人类基因组计划就是使用的改良版sanger测序。
Sanger测序一次可以读取600-1000bp的碱基,准确性十分之高,至今仍是正确性的金标准。该技术在当下依 然被广泛应用,比如构建载体做克隆,基因敲除等实验都可以用到。但其通量实在太低,导致在很多情况 下成本太高,难以广泛应用。
三代测序
SMRT Cell含有纳米级的零模波导孔,每个ZMW都能够包含一个DNA聚合酶及一条DNA样品链进行单分子测序, 并实时检测插入碱基的荧光信号。ZMW是一个直径只有10~50 nm的孔,当激光打在ZMW底部时,只能照亮很小 的区域,DNA聚合酶就被固定在这个区域。只有在这个区域内,碱基携带的荧光基团被激活从而被检测到,大幅 地降低了背景荧光干扰。
优势3 :高准确率
SMRT 测序优势
三代测序
SMRT 测序优势
优势4 :实时检测碱基修饰信息
三代测序
三代测序
三代测序
SMRT 测序建库
三代测序
Thank you for time
流动槽加入引物 Rd2 SP、DNA 聚合酶、荧光标 记的dNTP,对 第二条链测序。
一代测序、二代测序以及三代测序的优缺点及应用对比

一代测序、二代测序以及三代测序的优缺点及应用对比一、初现庐山真面目——一代测序:又称Sanger测序(多分子,单克隆)历史:第一代DNA测序技术(又称Sanger测序)在1975年,由Sanger等人开创,并在1977年完成第一个基因组序列(噬菌体X174),全长5375个碱基。
研究人员经过30年的实践并对技术及测序策略的不断改进(如使用了不同策略的作图法、鸟枪法),2001年完成的首个人类基因组图谱就是以改进了的Sanger法为其测序基础。
原理: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。
由于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,因此可以用来中断DNA合成反应。
二、江山辈有人才出——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,但其测序成本高通量低等缺点,使得de novo测序、转录组测序等应用难以普及。
经过数据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技术为标记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优势劣势: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主要步骤:①DNA文库制备——喷雾打断加接头②乳液PCR——注水入油独立PCR③焦磷酸测序——磁珠入孔,焦磷酸信号转化为光学信号优势劣势:454技术优势测序读长较长,平均可达400bp,缺点是无法准确测量类似于PolyA的情况时,测序反应会一次加入多个T,可能导致结果不准确。
三代测序技术的比较

一代、二代、三代测序技术张祥瑞2013/04/22 11:43第一代测序技术-Sanger链终止法一代测序技术是20世纪70年代中期由Fred Sanger及其同事首先发明。
其基本原理是,聚丙烯酰胺凝胶电泳能够把长度只差一个核苷酸的单链DNA分子区分开来。
一代测序实验的起始材料是均一的单链DNA分子。
第一步是短寡聚核苷酸在每个分子的相同位置上退火,然后该寡聚核苷酸就充当引物来合成与模板互补的新的DNA链。
用双脱氧核苷酸作为链终止试剂(双脱氧核苷酸在脱氧核糖上没有聚合酶延伸链所需要的3-OH基团,所以可被用作链终止试剂)通过聚合酶的引物延伸产生一系列大小不同的分子后再进行分离的方法。
测序引物与单链DNA模板分子结合后,DNA聚合酶用dNTP延伸引物。
延伸反应分四组进行,每一组分别用四种ddNTP(双脱氧核苷酸)中的一种来进行终止,再用PAGE分析四组样品。
从得到的PAGE胶上可以读出我们需要的序列。
第二代测序技术-大规模平行测序大规模平行测序平台(massively parallel DNA sequencing platform)的出现不仅令DNA测序费用降到了以前的百分之一,还让基因组测序这项以前专属于大型测序中心的“特权”能够被众多研究人员分享。
新一代DNA测序技术有助于人们以更低廉的价格,更全面、更深入地分析基因组、转录组及蛋白质之间交互作用组的各项数据。
市面上出现了很多新一代测序仪产品,例如美国Roche Applied Science公司的454基因组测序仪、美国Illumina公司和英国Solexa technology公司合作开发的Illumina测序仪、美国Applied Biosystems公司的SOLiD测序仪。
Illumina/Solexa Genome Analyzer测序的基本原理是边合成边测序。
在Sanger等测序方法的基础上,通过技术创新,用不同颜色的荧光标记四种不同的dNTP,当DNA聚合酶合成互补链时,每添加一种dNTP就会释放出不同的荧光,根据捕捉的荧光信号并经过特定的计算机软件处理,从而获得待测DNA的序列信息。
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一代、二代、三代测序技术(2014-01-22 10:42:13)转载第一代测序技术-Sanger链终止法一代测序技术是20世纪70年代中期由Fred Sanger及其同事首先发明。
其基本原理是,聚丙烯酰胺凝胶电泳能够把长度只差一个核苷酸的单链DNA分子区分开来。
一代测序实验的起始材料是均一的单链DNA分子。
第一步是短寡聚核苷酸在每个分子的相同位置上退火,然后该寡聚核苷酸就充当引物来合成与模板互补的新的DNA链。
用双脱氧核苷酸作为链终止试剂(双脱氧核苷酸在脱氧核糖上没有聚合酶延伸链所需要的3-OH基团,所以可被用作链终止试剂)通过聚合酶的引物延伸产生一系列大小不同的分子后再进行分离的方法。
测序引物与单链DNA模板分子结合后,DNA聚合酶用dNTP延伸引物。
延伸反应分四组进行,每一组分别用四种ddNTP(双脱氧核苷酸)中的一种来进行终止,再用PAGE分析四组样品。
从得到的PAGE胶上可以读出我们需要的序列。
第二代测序技术-大规模平行测序大规模平行测序平台(massively parallel DNA sequencing platform)的出现不仅令DNA测序费用降到了以前的百分之一,还让基因组测序这项以前专属于大型测序中心的“特权”能够被众多研究人员分享。
新一代DNA测序技术有助于人们以更低廉的价格,更全面、更深入地分析基因组、转录组及蛋白质之间交互作用组的各项数据。
市面上出现了很多新一代测序仪产品,例如美国Roche Applied Science公司的454基因组测序仪、美国Illumina公司和英国Solexa technology公司合作开发的Illumina测序仪、美国Applied Biosystems公司的SOLiD测序仪。
Illumina/Solexa Genome Analyzer测序的基本原理是边合成边测序。
在Sanger等测序方法的基础上,通过技术创新,用不同颜色的荧光标记四种不同的dNTP,当DNA聚合酶合成互补链时,每添加一种dNTP就会释放出不同的荧光,根据捕捉的荧光信号并经过特定的计算机软件处理,从而获得待测DNA的序列信息。
以Illumina测序仪说明二代测序的一般流程,(1)文库制备,将DNA用雾化或超声波随机片段化成几百碱基或更短的小片段。
用聚合酶和外切核酸酶把DNA片段切成平末端,紧接着磷酸化并增加一个核苷酸黏性末端。
然后将Illumina测序接头与片段连接。
(2)簇的创建,将模板分子加入芯片用于产生克隆簇和测序循环。
芯片有8个纵向泳道的硅基片。
每个泳道内芯片表面有无数的被固定的单链接头。
上述步骤得到的带接头的DNA 片段变性成单链后与测序通道上的接头引物结合形成桥状结构,以供后续的预扩增使用。
通过不断循环获得上百万条成簇分布的双链待测片段。
(3)测序,分三步:DNA聚合酶结合荧光可逆终止子,荧光标记簇成像,在下一个循环开始前将结合的核苷酸剪切并分解。
(4)数据分析第三代测序技术-高通量、单分子测序被称为第三代的测序的He-licos单分子测序仪,PacificBioscience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正向着高通量低成本长读取长度的方向发展。
不同于第二代测序依赖于DNA模板与固体表面相结合然后边合成边测序,第三代分子测序,不需要进行PCR扩增。
(1)Helico BioScience 单分子测序技术。
该测序是基于边合成边测序的思想,将待测序列随机打断成小分子片段并用末端转移酶在3' 末端加上poly(A),以及在poly(A)的末端进行荧光标记和阻断,把这些小片段与带有poly(T)的平板杂交成像来获得已经杂交模板所处的位置,建立边合成边测序的位点加入聚合酶和被Cy3荧光标记脱氧核苷酸进行DNA 合成,每次只加入一种脱氧核苷酸,然后将未参与合成的dNTP和DNA聚合酶洗脱,直接对Cy3成像,观测模板位点上是否有荧光信号,然后化学裂解核苷酸上的燃料并释放加入下一种脱氧核苷酸和聚合酶的混合物,进行下一轮反应。
(2)Pacific BioscienceSMRTT 技术。
该测序也是基于边合成边测序的原理,这项技于使用了Zero-ModeWaveguide(ZMW)(零级波导)。
测序的过程:被荧光标记磷酸集团的核苷酸在聚合酶活性位点上与模板链结合(每种脱氧核苷酸被不用颜色的染料标记),被激发出荧光,在荧光脉冲结束后,被标记的磷酸集团被切割并释放,聚合酶转移到下一个位置,下一个脱氧核苷酸连接到位点上开始释放荧光脉冲,进行下一个循环。
(3)Oxford Nanopore Technologies 的纳米孔单分子测序技术。
大多数纳米孔测序技术的基本原理是当DNA分子或者它的组成碱基从一个孔洞经过时而检测到被影响的电流或光信号。
OxfordNanopore 测序技术是以α- 溶血素来构建生物纳米孔,核酸外切酶依附在孔一侧的外表面,一种合成的环糊精做为传感器共价结合到纳米孔的内表面。
这个系统被镶嵌在一个脂双分子层内,为了提供既符合碱基区分检测又满足外切酶活性的物理条件,脂双分子层两侧为不同的盐浓度在适合的电压下,核酸外切酶消化单链DNA,单个碱基落入孔中,并与孔内的环糊精短暂的相互作用,影响了流过纳米孔原本的电流,腺嘌呤与胸腺嘧啶的电信号大小很相近,但胸腺嘧啶在环糊精停留是时间是其他核苷酸的2-3倍,所以每个碱基都因其产生电流干扰振幅是特有的而被区分开来。
第一代指双脱氧末端终止法,扩增后通过毛细管电泳读取序列,每次获取数据量少第二代为高通量测序,采用微珠或高密度芯片边合成边测序,代表有454,solexa,solid,高通量,可一次获得数G数据,相对与第三代,都仍然需要扩增的方法放大信号,扩增后再检测。
第三代特点是单分子测序,多基于纳米科技,无需扩增,对单分链DNA/RNA直接用合成、降解、通过纳米孔等方式直接测序,核心特点是无需扩增所以成本更低第二代DNA测序技术本词条缺少信息栏,补充相关内容使词条更完整,还能快速升级,赶紧来编辑吧!第二代测序技术的核心思想是边合成边测序(Sequencing by Synthesis),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/454 FLX、Illumina/Solexa Genome Analyzer和Applied Biosystems SOLID system。
目录概述编辑DNA测序(DNA sequencing)作为一种重要的实验技术,在生物学研究中有着广泛的应用。
早在DNA双螺旋结构(Watson and Crick,1953)被发现后不久就有人报道过DNA测序技术,但是当时的操作流程复杂,没能形成规模。
随后在1977年Sanger发明了具有里程碑意义的末端终止测序法,同年和发明了化学降解法。
Sanger法因为既简便又快速,并经过后续的不断改良,成为了迄今为止DNA测序的主流。
然而随着科学的发展,传统的Sanger测序已经不能完全满足研究的需要,对模式生物进行基因组重测序以及对一些非模式生物的基因组测序,都需要费用更低、通量更高、速度更快的测序技术,第二代测序技术(Next-generation sequencing)应运而生。
这三个技术平台各有优点,454 FLX的测序片段比较长,高质量的读长(read)能达到400bp;Solexa测序性价比最高,不仅机器的售价比其他两种低,而且运行成本也低,在数据量相同的情况下,成本只有454测序的1/10;SOLID 测序的准确度高,原始碱基数据的准确度大于%,而在15X覆盖率时的准确度可以达到%,是目前第二代测序技术中准确度最高的。
虽然第二代测序技术的工作一般都由专业的商业公司来完成,但是了解测序原理、操作流程等会对后续的数据分析有很重要的作用,下文将以Illumina/Solexa Genome Analyzer 测序为例,简述第二代测序技术的基本原理、操作流程等方面。
基本原理编辑Illumina/Solexa Genome Analyzer测序的基本原理是边合成边测序。
在Sanger等测序方法的基础上,通过技术创新,用不同颜色的荧光标记四种不同的dNTP,当DNA聚合酶合成互补链时,每添加一种dNTP就会释放出不同的荧光,根据捕捉的荧光信号并经过特定的计算机软件处理,从而获得待测DNA的序列信息。
操作流程编辑1)测序文库的构建(Library Construction)首先准备基因组(虽然测序公司要求样品量要达到200ng,但是Gnome Analyzer系统所需的样品量可低至100ng,能应用在很多样品有限的实验中),然后将DNA随机片段化成几百碱基或更短的小片段,并在两头加上特定的接头(Adaptor)。
如果是转录组测序,则文库的构建要相对麻烦些,RNA片段化之后需反转成cDNA,然后加上接头,或者先将RNA 反转成cDNA,然后再片段化并加上接头。
片段的大小(Insert size)对于后面的数据分析有影响,可根据需要来选择。
对于基因组测序来说,通常会选择几种不同的insert size,以便在组装(Assembly)的时候获得更多的信息。
2)锚定桥接(Surface Attachment and Bridge Amplification)Solexa测序的反应在叫做flow cell的玻璃管中进行,flow cell又被细分成8个Lane,每个Lane的内表面有无数的被固定的单链接头。
上述步骤得到的带接头的DNA 片段变性成单链后与测序通道上的接头引物结合形成桥状结构,以供后续的预扩增使用。
3)预扩增(Denaturation and Complete Amplification)添加未标记的dNTP 和普通Taq 酶进行固相桥式PCR 扩增,单链桥型待测片段被扩增成为双链桥型片段。
通过变性,释放出互补的单链,锚定到附近的固相表面。
通过不断循环,将会在Flow cell 的固相表面上获得上百万条成簇分布的双链待测片段。
4)单碱基延伸测序(Single Base Extension and Sequencing)在测序的flow cell中加入四种荧光标记的dNTP 、DNA聚合酶以及接头引物进行扩增,在每一个测序簇延伸互补链时,每加入一个被荧光标记的dNTP就能释放出相对应的荧光,测序仪通过捕获荧光信号,并通过计算机软件将光信号转化为测序峰,从而获得待测片段的序列信息。
从荧光信号获取待测片段的序列信息的过程叫做Base Calling,Illumina公司Base Calling所用的软件是Illumina’s Genome Analyzer Sequencing Control Software and PipelineAnalysis Software。