GCBI 带你学测序系列:测序原理介绍
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本次课程中,静静老师主要为大家分享了一代、二代测序的原理,今天小编这里主要为大家分享的是目前主流测序方法——二代测序。
作为最普遍的的测序平台 Illumina,其核心技术是:「DNA 簇」和「可逆性末端终止」,原理如下:将基因组 DNA 的随机片段附着到光学透明的玻璃表面(即 Flowcell),这些 DNA 片段经过延伸和桥式扩增后,在 Flow cell 上形成了数以亿计 Cluster,每个 Cluster 是具有数千份相同模板的单分子簇。然后利用带荧光基团的四种特殊脱氧核糖核苷酸,通过可逆性终止的边合成边测序技术对待测的模板 DNA 进行测序。
其测序流程主要分为以下四步:DNA 文库构建、Flowcell、桥式 PCR 扩增与变性、测序。
1、DNA 文库构建利用超声波把待测的 DNA 样本打断成小片段,主要是打断成 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、FlowcellFlowcell 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 flowcell 的时候会随机附着在 flowcell 表面的泳道上
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。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。
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。
当然了,静静老师讲的比这个丰富多了,至于具体的测序流程以及其他测序原理大家就去看视频吧!
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