第二代基因測序的意義

基因測序只是基因檢測的方法之一，其又叫基因譜測序，是國際上公認的一種基因檢測標準1?基因測序廣為人知的還有針對唐氏綜合征篩查的無創產前基因檢測2只需要孕婦5毫升血，通過化驗血液中甲型胎兒蛋白（AFP）、人類絨毛膜促性腺激素（β-hCG）的濃度，就可以算出胎兒出現唐氏綜合征的危險性3最近公眾關注的H7N9，就是中國科學家通過基因測序等技術手段，發現的一種新型重配禽流感病毒4近年間，基因測序從實驗室走入臨床，甚至逐漸成為全球醫學界熱門的話題5其中一個很重要的原因，是“名人效應”，蘋果公司創始人喬布斯和影星安吉麗娜·朱莉都曾采用基因測序方法希望抵御癌癥的侵襲，朱莉還為此預防性地切除自己的乳腺親子鑒定中心查詢官網。喬布斯雖然仍因癌癥去世，但他生前接受的全基因測序，已成為很多國家富人追捧的高端體檢服務7DNA測序（DNA sequencing）作為一種重要的實驗技術，在生物學研究中有著廣泛的應用8早在DNA雙螺旋結構（Watson and Crick,1953)被發現后不久就有人報道過DNA測序技術，但是當時的操作流程復雜，沒能形成規模9隨后在1977年Sanger發明了具有里程碑意義的末端終止測序法，同年A.M.Maxam和W.Gilbert發明了化學降解法10Sanger法因為既簡便又快速，并經過后續的不斷改良，成為了迄今為止DNA測序的主流11然而隨著科學的發展，傳統的Sanger測序已經不能完全滿足研究的需要，對模式生物進行基因組重測序以及對一些非模式生物的基因組測序，都需要費用更低、通量更高、速度更快的測序技術，第二代測序技術（Next-generation sequencing)應運而生12這三個技術平臺各有優點，454 FLX的測序片段比較長，高質量的讀長（read）能達到400bp；Solexa測序性價比最高，不僅機器的售價比其他兩種低，而且運行成本也低，在數據量相同的情況下，成本只有454測序的1/10；SOLID測序的準確度高，原始堿基數據的準確度大于99.94%，而在15X覆蓋率時的準確度可以達到99.999%，是目前第二代測序技術中準確度最高的13雖然第二代測序技術的工作一般都由專業的商業公司來完成，但是了解測序原理、操作流程等會對后續的數據分析有很重要的作用，下文將以Illumina/Solexa Genome Analyzer 測序為例，簡述第二代測序技術的基本原理、操作流程等方面14

聽說基因管家用第二代測序技術做基因檢測準確率可以到99.5%，這是真的嗎？

是的，第二代基因測序技術可以解讀30億個堿基，數據量相當于60GB的《天書》(印在一本書里相當于100本牛津詞典)，分析解讀個體攜帶的2萬個基因，實現對個體基因組的真正全面檢測，準確率達到99.5%15

第二代DNA測序技術的操作流程

操作流程如下：1、測序文庫的構建首先準備基因組，然后將DNA隨機片段化成幾百堿基或更短的小片段，并在兩頭加上特定的接頭16如果是轉錄組測序，則文庫的構建要相對麻煩些，RNA片段化之后需反轉成cDNA，然后加上接頭，或者先將RNA反轉成cDNA，然后再片段化并加上接頭172、錨定橋接Solexa測序的反應在叫做flow cell的玻璃管中進行，flow cell又被細分成8個Lane，每個Lane的內表面有無數的被固定的單鏈接頭18上述步驟得到的帶接頭的DNA 片段變性成單鏈后與測序通道上的接頭引物結合形成橋狀結構，以供后續的預擴增使用193、預擴增添加未標記的dNTP 和普通Taq 酶進行固相橋式PCR 擴增，單鏈橋型待測片段被擴增成為雙鏈橋型片段20通過變性，釋放出互補的單鏈，錨定到附近的固相表面21通過不斷循環，將會在Flow cell 的固相表面上獲得上百萬條成簇分布的雙鏈待測片段224、單堿基延伸測序在測序的flow cell中加入四種熒光標記的dNTP 、DNA聚合酶以及接頭引物進行擴增，在每一個測序簇延伸互補鏈時，每加入一個被熒光標記的dNTP就能釋放出相對應的熒光，測序儀通過捕獲熒光信號，并通過計算機軟件將光信號轉化為測序峰，從而獲得待測片段的序列信息235、數據分析這一步嚴格來講不能算作測序操作流程的一部分，但是只有通過這一步前面的工作才顯得有意義24測序得到的原始數據是長度只有幾十個堿基的序列，要通過生物信息學工具將這些短的序列組裝成長的Contigs甚至是整個基因組的框架，或者把這些序列比對到已有的基因組或者相近物種基因組序列上，并進一步分析得到有生物學意義的結果25擴展資料第二代測序技術的核心思想是邊合成邊測序，即通過捕捉新合成的末端的標記來確定DNA的序列，現有的技術平臺主要包括Roche/454 FLX、Illumina/Solexa Genome Analyzer和Applied Biosystems SOLID system26Illumina/Solexa Genome Analyzer測序的基本原理是邊合成邊測序27在Sanger等測序方法的基礎上，通過技術創新，用不同顏色的熒光標記四種不同的dNTP，當DNA聚合酶合成互補鏈時，每添加一種dNTP就會釋放出不同的熒光，根據捕捉的熒光信號并經過特定的計算機軟件處理，從而獲得待測DNA的序列信息28參考資料：百度百科-第二代DNA測序技術

第二代DNA測序法的原理能解釋一下么

第二代DNA測序法的原理能解釋一下DNA測序（DNA sequencing）作為一種重要的實驗技術，在生物學研究中有著廣泛的應用29早在DNA雙螺旋結構（Watson and Crick,1953)被發現后不久就有人報道過DNA測序技術，但是當時的操作流程復雜，沒能形成規模30隨后在1977年Sanger發明了具有里程碑意義的末端終止測序法，同年A.M.Maxam和W.Gilbert發明了化學降解法31Sanger法因為既簡便又快速，并經過后續的不斷改良，成為了迄今為止DNA測序的主流32然而隨著科學的發展，傳統的Sanger測序已經不能完全滿足研究的需要，對模式生物進行基因組重測序以及對一些非模式生物的基因組測序，都需要費用更低、通量更高、速度更快的測序技術，第二代測序技術（Next-generation sequencing)應運而生33這三個技術平臺各有優點，454 FLX的測序片段比較長，高質量的讀長（read）能達到400bp；Solexa測序性價比最高，不僅機器的售價比其他兩種低，而且運行成本也低，在數據量相同的情況下，成本只有454測序的1/10；SOLID測序的準確度高，原始堿基數據的準確度大于99.94%，而在15X覆蓋率時的準確度可以達到99.999%，是目前第二代測序技術中準確度最高的34雖然第二代測序技術的工作一般都由專業的商業公司來完成，但是了解測序原理、操作流程等會對后續的數據分析有很重要的作用，下文將以Illumina/Solexa Genome Analyzer 測序為例，簡述第二代測序技術的基本原理、操作流程等方面35基本原理Illumina/Solexa Genome Analyzer測序的基本原理是邊合成邊測序36在Sanger等測序方法的基礎上，通過技術創新，用不同顏色的熒光標記四種不同的dNTP，當DNA聚合酶合成互補鏈時，每添加一種dNTP就會釋放出不同的熒光，根據捕捉的熒光信號并經過特定的計算機軟件處理，從而獲得待測DNA的序列信息37