第三代基因测序原理及应用课件.ppt

第三代测序原理,第三代测序原理,什么是DNA？,DNA是英文Deoxyribonucleic acid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DNA？DNA是英文Deoxyribonuclei,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。,身高,肤色,智商,胖瘦,什么是基因？基因是具有遗传效应的DNA分子片段，由许,基因组：一个细胞内的全套染色体为一个基因组，或是一个细胞中的全部DNA为一个基因组,什么是基因组？,基因组染色体基因,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,测序技术发展史,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。,第一代测序原理-Sanger测序法双脱氧链终止法（Sange,复制叉（Replication fork）,DNA ligase：DNA连接酶；DNA gyrase：DNA旋转酶；DnaB helicase：解旋酶SSB：单链结合蛋白；,复制叉（Replication fork）DNA ligas,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,DNA连接酶（DNA ligase）功能：连接DNA链3-,Sanger测序法,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。,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,ATCGAACTTCCATTGCACCAATATAGGTACGTAA ATCGAACTTCC TTGCACCTATATAGGTGTACGTAA,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，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,ATCGAACTTCCATTGCACCAATATAGGTAC,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,第二代测序原理-高通量测序NextSeq 500 灵活通,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，从而获得碱基信息。,CAGTCATCACCTAGCGTA5GTGTCAGTCA,第三代基因测序原理及应用,MiSeq,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,MiSeq建 库Cluster测 序信息分析一体化进行：上样,第三代基因测序原理及应用,第三代基因测序原理及应用,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。,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,Helico BioScience 单分子测序技术,Helico BioScience 单分子测序技术,Pacific Bioscience SMRT 技术,Pacific Bioscience SMRT 技术,Oxford Nanopore Technologies 的纳米孔单分子测序技术,Oxford Nanopore Technologies 的,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。,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,