我国基因测序技术研究报告
基因组测序实验报告

基因组测序实验报告一、实验背景随着生物技术的飞速发展,基因组测序已成为生命科学研究中的重要手段。
通过对生物体基因组的测序,可以深入了解其遗传信息、基因功能以及进化关系等。
本次实验旨在对_____样本进行基因组测序,以获取相关的遗传信息,并为后续的研究提供基础数据。
二、实验目的1、掌握基因组测序的基本原理和实验流程。
2、获得_____样本的基因组序列数据。
3、对测序数据进行初步分析,评估数据质量。
三、实验材料与方法(一)实验材料1、样本来源:_____。
2、试剂与仪器:基因组提取试剂盒(品牌:_____)。
测序试剂盒(品牌:_____)。
测序仪(型号:_____)。
(二)实验方法1、基因组 DNA 提取按照试剂盒说明书,从_____样本中提取基因组 DNA。
对提取的 DNA 进行质量检测,包括浓度和纯度的测定。
2、文库构建对提取的基因组 DNA 进行片段化处理。
对片段化的 DNA 进行末端修复和加接头。
进行 PCR 扩增,以富集带有接头的 DNA 片段。
3、测序将构建好的文库加载到测序仪上。
按照测序仪的操作手册进行测序。
4、数据处理与分析对测序得到的原始数据进行质量评估,去除低质量的读段。
将高质量的读段与参考基因组进行比对。
进行变异检测,包括单核苷酸多态性(SNP)和插入缺失(InDel)等。
四、实验结果(一)DNA 提取结果提取的基因组 DNA 浓度为_____ng/μL,纯度(A260/A280)为_____,符合后续实验的要求。
(二)测序数据质量评估1、测序深度:平均测序深度为_____×。
2、碱基质量值分布:大部分碱基的质量值在 Q30 以上,表明测序质量较好。
3、覆盖度:基因组的覆盖度达到_____%。
(三)变异检测结果1、共检测到_____个 SNP 位点,其中在编码区的有_____个。
2、检测到_____个 InDel 位点,其中可能影响蛋白质功能的有_____个。
五、结果讨论(一)数据质量分析本次测序数据的质量较高,测序深度和覆盖度均能满足基本的分析需求。
基因测序调研报告

基因测序调研报告在进行基因测序调研的过程中,我们针对相关文献和专家意见进行了深入的调查和分析。
以下是我们的调研报告总结:1. 基因测序技术的发展在过去几十年中,基因测序技术取得了巨大的进展。
从最初的Sanger测序法到如今的高通量测序技术,基因测序的速度和准确度得到了显著提高。
此外,新兴的单分子测序技术和第三代测序技术也为基因测序领域带来了新的突破。
2. 基因测序的应用领域基因测序在许多领域都有重要的应用价值。
在医学领域,基因测序可以用于个体化医疗、疾病预测和药物研发。
在农业领域,基因测序可以用于作物基因改良和畜牧业的遗传改良。
此外,基因测序还可以在环境科学和生态学研究中发挥作用。
3. 基因测序的挑战和限制尽管基因测序技术取得了巨大的进展,但仍然面临一些挑战和限制。
首先,高通量测序技术的成本较高,限制了其在一些资源有限的地区的应用。
其次,基因测序的数据处理和分析是一个复杂的过程,需要大量的计算资源和专业知识。
此外,基因测序涉及到大量的个人隐私和伦理问题,需要严格的数据保护和管理。
4. 基因测序的未来发展随着基因测序技术的不断发展和改进,我们可以期待更加精确和便捷的基因测序方法的出现。
新兴的技术和方法,如单分子测序和纳米孔测序,有望进一步推动基因测序的发展。
此外,随着人类基因组计划的完成和全球基因组数据的不断积累,基因测序将有更广泛的应用领域和更深入的研究。
总结起来,基因测序技术的发展为许多领域带来了巨大的机遇和挑战。
我们相信,随着技术的进一步发展和应用的推广,基因测序将在医学、农业和其他许多领域发挥越来越重要的作用。
基因领域难题研究报告

摘要随着生物科学技术的飞速发展,基因领域已成为科学研究的热点。
然而,在基因领域的研究中,仍存在诸多难题。
本文对基因领域的主要难题进行了梳理,并针对这些难题提出了相应的解决策略。
一、基因编辑技术的难题1. 靶向性:基因编辑技术需要精确地定位目标基因,但由于DNA序列的复杂性,使得靶向性成为一大难题。
2. 非特异性效应:基因编辑过程中可能产生非特异性效应,如脱靶效应,导致基因编辑失败或产生不良后果。
3. 安全性:基因编辑技术可能对生物体造成不可预测的遗传改变,甚至引发伦理问题。
二、基因测序技术的难题1. 成本:基因测序技术的成本较高,限制了其在临床诊断和科研中的应用。
2. 数据解读:基因测序产生的数据量庞大,如何高效解读和分析这些数据成为一大挑战。
3. 基因组组装:对于复杂基因组,如人类基因组,组装过程中容易出现错误,影响后续研究。
三、基因治疗技术的难题1. 基因传递:如何将目的基因有效地传递到靶细胞中,是基因治疗的关键问题。
2. 基因表达调控:基因治疗中需要精确调控目的基因的表达,以实现治疗效果。
3. 安全性和有效性:基因治疗存在一定的风险,如免疫排斥、肿瘤形成等,需要提高治疗的安全性。
四、解决策略1. 改进基因编辑技术:提高靶向性,降低非特异性效应,确保安全性。
2. 降低基因测序成本:发展新型测序技术,提高测序效率,降低测序成本。
3. 提高基因组组装精度:采用多平台测序数据结合生物信息学技术,提高基因组组装精度。
4. 优化基因治疗策略:改进基因传递方法,提高基因表达调控能力,确保治疗的安全性。
五、结论基因领域的研究虽取得了一定的成果,但仍存在诸多难题。
针对这些难题,我们需要不断创新技术,优化研究方法,以提高基因领域研究的质量和效率。
随着科技的不断发展,相信基因领域的难题将逐步得到解决,为人类健康和生命科学的发展作出更大贡献。
植物基因组测序完成结果初步分析报告

植物基因组测序完成结果初步分析报告简介:本报告基于对植物基因组测序完成结果的初步分析,旨在提供对测序数据的解读和分析,以及相关发现和未来研究的建议。
背景:随着高通量测序技术的迅速发展,植物基因组测序成为现代生物学的重要研究领域之一。
植物基因组测序的完成为我们理解植物基因组的结构、功能和进化提供了重要的工具和资源。
本次测序旨在获得某植物的完整基因组序列,为进一步研究该植物的功能基因提供参考。
结果分析:1. 基因组大小估计:通过对测序数据的初步分析,我们得出了该植物的基因组大小估计。
基因组大小是指一个生物体所有基因组成的总长,是评估基因组复杂性和特征的重要指标。
根据我们的分析,该植物预计的基因组大小为XX Mb。
2. 基因注释:我们利用已知的植物基因组数据库和基因预测软件对测序数据进行了基因注释。
通过比对已有的基因序列与我们测序结果的相似性,我们成功注释了一部分的基因,包括编码蛋白质的基因和非编码RNA基因。
同时,我们还发现了一些新的基因,这些新基因可能与该植物在特定环境中的适应性具有重要的联系。
3. 基因家族和表达谱研究:我们进一步对注释的基因进行了家族分析,发现了一些具有重要功能和进化意义的基因家族。
家族分析的结果有助于我们深入理解该植物基因组的起源和进化。
同时,我们还通过测序数据的表达谱研究,了解了该植物不同组织和时间点上基因的表达模式,为进一步研究该植物的发育和生理过程提供了线索。
4. 功能注释和通路分析:我们还对测序结果的基因进行了功能注释和通路分析。
通过比对已知的功能数据库,我们成功注释了一部分基因的功能。
进一步地,通过通路分析,我们发现了一些显著富集的通路以及基因在这些通路中的参与度,有助于我们深入了解该植物的生理和代谢过程。
未来研究建议:1. 完整基因组组装:尽管我们完成了对该植物的基因组测序,但目前的结果仍存在一定的缺陷,例如基因组的碎片化程度和基因缺失的问题。
因此,今后的研究可以通过进一步优化测序方法和使用高级的组装算法来实现完整基因组的测序和组装。
测序实验报告

测序实验报告测序实验报告序言近年来,随着生物技术的不断发展,基因测序技术已经成为生物学研究和医学诊断的重要手段之一。
本篇文章将介绍一项基因测序实验的过程和结果,旨在展示该技术在生物学领域的应用。
实验目的本次实验的目的是对一种未知细菌的基因组进行测序,以了解其基因组结构和功能,为进一步研究提供依据。
实验步骤1. 样品准备:从培养基中取出待测细菌样品,进行细菌培养和提取DNA。
2. DNA纯化:通过离心和酶处理等步骤,将提取到的DNA纯化。
3. DNA片段构建:将纯化后的DNA进行打断,得到一系列短小的DNA片段。
4. 连接接头:在DNA片段的两端连接上适当的接头序列,以便后续扩增和测序。
5. 扩增:利用聚合酶链式反应(PCR)技术,对连接好的DNA片段进行扩增,得到大量的DNA模板。
6. 准备测序样品:将扩增得到的DNA模板进行纯化和浓缩,得到适合测序的样品。
7. 测序:将样品送入高通量测序仪中进行测序,获得大量的测序数据。
实验结果通过测序仪获得的原始数据需要进行一系列的数据处理和分析,才能得到有用的信息。
首先,对原始数据进行质量控制,去除低质量的碱基,减少测序误差。
然后,将清洗后的数据与已知基因组数据库进行比对,以确定待测细菌的亲缘关系和物种分类。
接下来,对测序数据进行组装,将碎片化的DNA片段拼接成连续的序列,得到待测细菌的基因组序列。
最后,对基因组序列进行注释,识别出其中的基因、调控元件和重要功能区域。
讨论与结论通过本次实验,我们成功地对一种未知细菌的基因组进行了测序,并获得了该细菌的基因组序列。
通过对基因组序列的分析和注释,我们发现该细菌拥有多个重要的代谢途径和抗生素抗性基因。
这些发现为进一步研究该细菌的生物学特性和致病机制提供了重要线索。
总结基因测序技术的发展使得我们能够深入研究生物体的基因组结构和功能。
本次实验展示了基因测序的整个过程,从样品准备到数据分析,再到结果解读。
通过测序实验,我们不仅可以了解未知生物的基因组信息,还可以揭示其潜在的生物学特性和重要功能。
实验报告DNA测序技术的应用与分析

实验报告DNA测序技术的应用与分析实验报告:DNA测序技术的应用与分析摘要:DNA测序技术是一种重要的分子生物学技术,具有在基因组水平上解析DNA序列的能力。
本实验旨在探究DNA测序技术在生物学研究、疾病诊断和个体基因分析等领域的应用,并对测序结果进行分析和解读,以期为进一步深入研究和应用DNA测序技术提供参考和指导。
引言:DNA测序技术的发展与突破为生物学研究提供了强有力的工具。
通过测序,我们可以了解生物个体的遗传信息、基因组结构以及基因功能与表达等重要信息。
DNA测序技术的应用范围广泛,包括但不限于基因组学、医学诊断、系统进化学等领域。
本实验将围绕DNA测序技术的应用与分析进行详细探讨。
一、DNA测序技术的原理和方法DNA测序技术是一种通过测定DNA分子中碱基序列的方法,目前主要分为经典Sanger测序和高通量测序两类。
经典Sanger测序法通过控制碱基dNTP的稀释,使扩增反应合成DNA链的过程中发生随机断裂,并结合ddNTP的特殊标记来读取碱基顺序。
而高通量测序则利用多重并行技术,将大量DNA分子同时测序。
二、DNA测序技术的应用领域1. 生物学研究DNA测序技术在生物学研究中具有广泛应用。
通过测序可以解析不同生物种类的基因组序列,揭示基因组结构与功能的关系,探究物种进化和多样性等重要问题。
2. 医学诊断DNA测序技术在医学诊断中具有重要意义。
通过测序可以发现与疾病相关的基因突变,对遗传病和癌症等疾病进行早期诊断、风险评估和个体化治疗方案的制定。
3. 个体基因分析DNA测序技术可用于个体的基因分析,帮助人们了解自己的遗传背景,并为个体化的健康管理提供依据。
通过测序可以预防潜在的遗传病风险,指导健康生活方式与个体化治疗。
三、实验过程与结果分析我们以人类基因组的测序为例,使用高通量测序技术对DNA样本进行测序。
实验结果显示,我们成功测得了DNA样本的碱基序列,并获得了一系列的测序片段。
通过对测序结果的分析,我们得到了DNA样本的序列差异、碱基突变、基因结构等重要信息。
基因测序仪_实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解基因测序仪的基本原理和操作流程。
2. 掌握基因测序的基本操作步骤。
3. 熟悉基因测序仪在实际科研中的应用。
二、实验原理基因测序仪是一种用于测定生物体DNA或RNA序列的仪器。
通过分析DNA或RNA分子中的碱基排列顺序,可以了解生物体的遗传信息。
目前,常见的基因测序技术主要有Sanger测序、Illumina测序和纳米孔测序等。
本实验采用Illumina测序技术,该技术具有高通量、高准确度、操作简便等优点。
Illumina测序原理基于Sanger测序技术,通过PCR扩增目的基因,然后将扩增产物进行文库构建,最后利用测序仪对文库进行测序。
三、实验材料与仪器1. 材料:目的基因DNA模板、引物、dNTPs、PCR酶、Illumina测序试剂盒等。
2. 仪器:PCR仪、基因测序仪、凝胶成像系统、移液器、离心机等。
四、实验步骤1. DNA提取:根据实验室常规方法提取目的基因DNA。
2. PCR扩增:设计特异性引物,进行PCR扩增目的基因。
3. 文库构建:将PCR扩增产物进行文库构建,包括末端修复、接头连接、PCR扩增等步骤。
4. 测序:将构建好的文库上机进行测序。
5. 数据分析:利用测序仪自带的分析软件或第三方分析软件对测序数据进行质控、比对、组装等分析。
五、实验结果与分析1. PCR扩增:通过凝胶成像系统观察PCR扩增结果,判断扩增是否成功。
2. 文库构建:通过PCR扩增结果和测序结果判断文库构建是否成功。
3. 测序:通过测序仪自带的分析软件对测序数据进行质控、比对、组装等分析,得到目的基因的序列。
4. 数据分析:将测序结果与参考序列进行比对,分析目的基因的结构和功能。
六、实验讨论1. 影响PCR扩增的因素:引物设计、模板DNA质量、PCR酶活性等。
2. 影响文库构建的因素:末端修复、接头连接、PCR扩增等步骤。
3. 影响测序的因素:测序仪参数设置、测序深度等。
4. 数据分析过程中需要注意的问题:比对准确性、组装质量等。
基因的现状与表达研究报告

基因的现状与表达研究报告基因的现状与表达研究报告引言:基因是生物体内控制遗传信息传递与表达的基本单位,它决定了个体的遗传特征和功能。
在过去的几十年中,科学家们对基因的研究取得了重大突破,使我们对基因的现状和表达有了更深入的理解。
本报告将综述近年来的研究成果,探讨基因的现状与表达。
一、基因的现状研究1. 基因组测序:随着高通量测序技术的发展,我们能够迅速测定生物体的基因组序列。
通过基因组测序,科学家发现了大量的基因,并初步了解了这些基因在不同生物体中的存在情况。
例如,人类基因组计划揭示了人类基因组中的大约20000个基因,为后续的研究奠定了基础。
2. 基因间相互作用:除了了解单个基因的存在,科学家们还开始关注基因之间的相互作用。
研究人员发现,许多疾病的发生与多个基因的相互作用有关,而不仅仅是单个基因的突变。
这些相互作用可能导致基因的表达发生变化,并最终导致疾病的发生。
3. 基因的多态性:近年来,研究人员发现了基因的多态性,即同一基因在不同个体中的序列存在差异。
这些差异可能导致个体对特定环境变化的反应不同,从而影响基因的表达。
通过对基因的多态性研究,我们可以更好地了解为什么有些人容易患某种疾病,而有些人则不会。
二、基因的表达研究1. 转录组学:转录组学是研究基因表达的一种方法,它能够揭示在特定条件下基因的表达模式。
通过测定RNA的序列和数量,我们可以了解在不同时期、不同组织或不同环境条件下基因的表达情况。
转录组学研究有助于揭示基因的功能、调控网络以及疾病的发生机制。
2. 蛋白质组学:蛋白质是基因表达的最终产物,因此研究蛋白质组学对于了解基因的表达至关重要。
科学家们利用质谱技术等方法研究蛋白质的组成、结构和功能。
通过分析蛋白质组学数据,我们可以了解基因表达的结果和代谢通路的调控。
3. 表观遗传学:表观遗传学是研究遗传物质外部修饰,对基因表达起调控作用的学科。
这些修饰包括DNA甲基化和组蛋白修饰等,它们能够影响基因的转录和翻译过程。
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我国基因测序技术研究报告1 三代测序技术简介从1977年第一代DNA测序技术(Sanger法),发展至今三十多年时间,测序技术已取得了相当大的发展,从第一代到第三代乃至第四代,测序读长从长到短,再从短到长。
虽然就当前形势看来第二代短读长测序技术在全球测序市场上仍然占有着绝对的优势位置,但第三和第四代测序技术也已在这一两年的时间中快速发展着。
测序技术的每一次变革,也都对基因组研究,疾病医疗研究,药物研发,育种等领域产生巨大的推动作用。
1.1 第一代测序技术第一代DNA测序技术用的是1975年由Sanger和Coulso开创的链终止法或者是1976-1977年由Maxam和Gilbert发明的化学法(链降解)。
并在1977年,桑格测定了第一个基因组序列,是噬菌体X174的,全长5375个碱基。
自此,人类获得了窥探生命遗传差异本质的能力,并以此为开端步入基因组学时代。
研究人员在Sanger法的多年实践之中不断对其进行改进。
在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。
在测序技术起步发展的这一时期中,除了Sanger法之外还出现了一些其他的测序技术,如焦磷酸测序法(Roche公司454技术),连接酶测序法(ABI 公司SOLID技术),但他们的共同核心手段都是利用了Sanger中的可中断DNA 合成反应的ddNTP。
1.2 第二代测序技术第一代测序技术的主要特点是测序读长可达1000bp,准确性高达99.999%,但其测序成本高,通量低等方面的缺点,严重影响了其真正大规模的应用。
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技术和ABI公司的Solid技术为代表的第二代测序技术诞生了。
第二代测序技术大大降低了测序成本的同时,还大幅提高了测序速度,并且保持了高准确性,但在序列读长方面比起第一代测序技术则要短很多。
简要介绍下三个技术平台的测序原理。
1.2.1 Illumine技术平台Illumina公司的Solexa和Hiseq是目前全球使用量最大的第二代测序机器,这两个系列的技术核心原理是相同的,都是边合成边测序的方法,测序过程主要分为4步:(1)DNA待测文库构建利用超声波把待测的DNA样本打断成200-500bp长的序列片段,并在这些小片段的两端添加上不同的接头,构建出单链DNA文库。
(2)Flow cellFlow cell是用于吸附流动DNA片段的槽道,当文库建好后,这些文库中的DNA在通过flow cell的时候会随机附着在flow cell表面的channel上。
每个Flow cell有8个channel,每个channel的表面都附有很多接头,这些接头能和建库过程中加在DNA片段两端的接头相互配对,并能支持DNA在其表面进行桥式PCR的扩增。
(3)桥式PCR扩增与变性桥式PCR以Flowcell表面所固定的接头为模板,进行桥形扩增,如图4.a 所示。
经过不断的扩增和变性循环,最终每个DNA片段都将在各自的位置上集中成束,每一个束都含有单个DNA模板的很多分拷贝,进行这一过程的目的在于实现将碱基的信号强度放大,以达到测序所需的信号要求。
(4)测序测序方法采用边合成边测序的方法。
向反应体系中同时添加DNA聚合酶、接头引物和带有碱基特异荧光标记的4中dNTP(如同Sanger测序法)。
这些dNTP的3’-OH被化学方法所保护,因而每次只能添加一个dNTP。
在dNTP 被添加到合成链上后,所有未使用的游离dNTP和DNA聚合酶会被洗脱掉。
接着,再加入激发荧光所需的缓冲液,用激光激发荧光信号,并有光学设备完成荧光信号的记录,最后利用计算机分析将光学信号转化为测序碱基。
这样荧光信号记录完成后,再加入化学试剂淬灭荧光信号并去除dNTP 3’-OH保护基团,以便能进行下一轮的测序反应。
1.2.2 Roche 454技术平台Roche 454测序系统是第一个商业化运营二代测序技术的平台。
它的主要测序原理是:(1)DNA文库制备454测序系统的文件构建是利用喷雾法将待测DNA打断成300-800bp 长的小片段,并在片段两端加上不同的接头,或将待测DNA变性后用杂交引物进行PCR扩增,连接载体,构建单链DNA文库。
(2)Emulsion PCR (乳液PCR)454当然DNA扩增过程也和illumina的截然不同,它将这些单链DNA结合在水油包被的直径约28um的磁珠上,并在其上面孵育、退火。
(3)焦磷酸测序测序前需要先用一种聚合酶和单链结合蛋白处理带有DNA的磁珠,接着将磁珠放在一种PTP平板上。
将一种比PTP板上小孔直径更小的磁珠放入小孔中,启动测序反应。
测序反应以磁珠上大量扩增出的单链DNA为模板,每次反应加入一种dNTP进行合成反应。
如果dNTP能与待测序列配对,则会在合成后释放焦磷酸基团。
释放的焦磷酸基团会与反应体系中的ATP硫酸化学酶反应生成ATP。
生成的ATP和荧光素酶共同氧化使测序反应中的荧光素分子并发出荧光,同时由PTP板另一侧的CCD照相机记录,最后通过计算机进行光信号处理而获得最终的测序结果。
1.2.3 Solid技术平台Solid测序技术是ABI公司于2007年开始投入用于商业测序应用的仪器。
它基于连接酶法,即利用DNA连接酶在连接过程之中测序。
它的原理是:(1)DNA文库构建片段打断并在片段两端加上测序接头,连接载体,构建单链DNA文库。
(2)Emulsion PCRSolid的PCR过程也和454的方法类似,同样采用小水滴emulsion PCR,但这些微珠比起454系统来说则要小得多,只有1um。
在扩增的同时对扩增产物的3’端进行修饰,这是为下一步的测序过程作的准备。
3’修饰的微珠会被沉积在一块玻片上。
在微珠上样的过程中,沉积小室将每张玻片分成1个、4个或8个测序区域。
(3)连接酶测序这一步是Solid测序的独特之处。
它并没有采用以前测序时所常用的DNA 聚合酶,而是采用了连接酶。
Solid连接反应的底物是8碱基单链荧光探针混合物,这里将其简单表示为:3’-XXnnnzzz-5’。
该技术的读长在2×50bp,后续序列拼接同样比较复杂。
由于双次检测,这一技术的原始测序准确性高达99.94%,而15x覆盖率时的准确性更是达到了99.999%,应该说是目前第二代测序技术中准确性最高的了。
但在荧光解码阶段,鉴于其是双碱基确定一个荧光信号,因而一旦发生错误就容易产生连锁的解码错误。
1.3 第三代测序技术测序技术在近年来又有新的里程碑。
以PacBio公司的SMRT和Oxford Nanopore Technologies纳米孔单分子测序技术,被称之为第三代测序技术。
与前两代相比,他们最大的特点就是单分子测序,测序过程无需进行PCR扩增。
1.3.1 PacBio SMRT技术平台PacBio SMRT技术其实也应用了边合成边测序的思想,并以SMRT芯片为测序载体。
SMRT技术的测序速度很快,每秒约10个dNTP。
但是,同时其测序错误率比较高(这几乎是目前单分子测序技术的通病),达到15%,但好在它的出错是随机的,并不会像第二代测序技术那样存在测序错误的偏向,因而可以通过多次测序来进行有效的纠错。
1.3.2 Oxford Nanopore Technologies纳米孔单分子测序技术Oxford Nanopore Technologies公司所开发的纳米单分子测序技术与以往的测序技术皆不同,它是基于电信号而不是光信号的测序技术。
该技术的关键之一是,他们设计了一种特殊的纳米孔。
该公司在去年基因组生物学技术进展年会(AGBT)上推出第一款商业化的纳米孔测序仪,引起了科学界的极大关注。
纳米孔测序(和其他第三代测序技术)有望解决目前测序平台的不足,纳米孔测序的主要特点是:读长很长,大约在几十kb,甚至100 kb;错误率目前介于1%至4%,且是随机错误,而不是聚集在读取的两端;数据可实时读取;通量很高(30x人类基因组有望在一天内完成);起始DNA在测序过程中不被破坏;以及样品制备简单又便宜。
理论上,它也能直接测序RNA。
1.3.3 其他测序技术目前还有一种基于半导体芯片的新一代革命性测序技术--Ion Torrent。
该技术使用了一种布满小孔的高密度半导体芯片。
这一技术的发明人同时也是454测序技术的发明人之一--Jonathan Rothberg,它的文库和样本制备跟454技术很像,甚至可以说就是454的翻版,只是测序过程中不是通过检测焦磷酸荧光显色,而是通过检测H+信号的变化来获得序列碱基信息。
Ion Torrent相比于其他测序技术来说,不需要昂贵的物理成像等设备,因此,成本相对来说会低,体积也会比较小,同时操作也要更为简单,速度也相当快速,除了2天文库制作时间,整个上机测序可在2-3.5小时内完成,不过整个芯片的通量并不高,目前是10G左右,但非常适合小基因组和外显子验证的测序。
表1 测序技术的比较2 基因测序的应用基因测序在生物医学、农业、畜牧业、祖先起源、法医取证、生物能源、药学等领域均有广泛应用。
在医学方面,基因测序在检测遗传病、基因突变、各种慢性病症,以及针对某种疾病的特定基因测试中有广泛的应用。
在农业方面,2013 年,Monsanto公司和Synthetic Genomics Inc 公司合作,运用基因组学技术,改善了农作物的产量并且防止了疾病造成的经济损失。
基因组学还可以应用于探索人类祖先的起源并通过个性化的DNA 分析追踪个人的血统来源。
根据华大基因的相关规划,我国基因测序未来的产业化发展重点是两个领域:农业和医疗。
目前我国基因测序服务产品以科技服务为主,很多医院、制药公司和生物科研机构,都需要高效快捷、价格低廉的基因测序服务。
不仅如此,针对他们的研究目的和需求,还可以提供有针对性的全套解决方案。
2.1 医学健康领域基因测序技术已经覆盖了产前诊断,包括染色体疾病、单基因病、多基因病的遗传病诊断,以及药物的个体化治疗等多个领域。
新一代测序技术结合序列捕获技术,可以对上百种单基因遗传病同时进行检测,为临床诊断和突变筛查提供参考。
1)临床疾病治疗人类基因组计划完成之后,随着基因组学的迅猛发展,一批人类疾病相关的基因被揭示后,其被迅速用于疾病的风险评估、预防、诊断和治疗。
近年来,随着新型测序技术的发展和应用,更多的遗传病和恶性肿瘤的基因诊断得到了迅速的推广和应用。
迄今为止,科学家已经发现了大约60 个基因与临床治疗有关。
例如,BRCA基因突变的妇女有80%的可能性患有乳房癌,因此可以进行乳房切除术进行早期预防。
2)遗传疾病筛查对于那些单基因控制的疾病,比如地中海贫血、血友病、红绿色盲等,检测的准确率极高,接近100%。