DNA测序技术的现状和发展(九)

与在扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope, STM)中一样,使用合适的探针(电极),可以得到纳安级(nano-ampere)的电子隧穿电流。使用这种纳安级的电流检测碱基的速度比在直径不到 3nm的纳米孔中使用皮安级的电流检测要快得多。虽然这种方法只需使用纳米孔和电流检测设备,并有望成为最便宜、最快速的测序技术,但它也面临着四种主要的挑战(表13)。不过,现在使用单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotube)就有望解决上述第二和第三个挑战,如果对碳纳米管进行合适的改造甚至还能解决第一个挑战。纳米管能以一种独特的方式和方向与碱基结合, 而且每一个碱基的结合活化焓(binding activation enthalpie)为了便于控制DNA链通过纳米管的速度,也都处于可被温度、离子强度或偏置电压调控的范围之内。要借助横向隧穿电流来分辨碱基还有......阅读全文

DNA测序技术的现状和发展(九)

与在扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope, STM)中一样,使用合适的探针(电极),可以得到纳安级(nano-ampere)的电子隧穿电流。使用这种纳安级的电流检测碱基的速度比在直径不到 3nm的纳米孔中使用皮安级的电流检测要快得多。虽然这种方法只需

DNA测序技术的现状和发展(十二)

2.1.3 剪切后的短片段作图软件包要将RNA的逆转录片段cDNA重新定位到基因组当中需要更加复杂的专业化算法。要将不同外显子经过剪切拼接之后生成的RNA短片段重新定位到基因组中和将一个外显子生成的RNA短片段重新定位到基因组中是完全不一样的(图14)。在RNA逆转录产物cDNA的定位操作中用到的诸

DNA测序技术的现状和发展(十)

五、更多阅读1. 核糖体印记与深度测序技术将核糖体图谱(ribosome profiling)和深度测序(deep sequencing)相结合,研究人员可以从基因组水平监测蛋白质的翻译状况。深度测序的强大功能对生物学研究的各个领域都产生了极大的影响。在诸如全基因组测序等方面,新技术的高效性和经济性

DNA测序技术的现状和发展(三)

1.1.1 摩尔定律对454测序仪的影响454测序仪的迅猛发展不是因为我们想要Sanger测序仪小型化,而是因为新型奔腾芯片的出现以及摩尔定律法则给我们带来的希望。很明显,常规的人类基因测序项目会对我们处理测序技术的能力提出更高要求,这与我们对计算机处理能力的要求是一样的。不过,只有将计算机的电子管

DNA测序技术的现状和发展(七)

3. 新一代测序技术的前景在2007年6月,James Watson的基因组序列登录到了GenBank数据库当中,这是第一次使用非Sanger测序法获得了人类个体基因组序列,并且第一次将个人基因组序列公之于众。整个测序过程在两个月之内就完成了,花费不到100万美元,这只占耗时10年之久的人类

DNA测序技术的现状和发展(四)

1.1.3.2 模板制备程序完全的体外大规模模板制备工作是达成高通量、低价格测序技术的前提。已广泛使用的乳液PCR扩增技术就是一种很好的方法。不过,由于很难在热循环测序反应中保证乳液微滴的稳定性,因此最开始实验的模板扩增方法是恒温扩增法(isothermal)。乳液PCR不需要借助细菌的帮助就能扩增

DNA测序技术的现状和发展(六)

2. 用于处理新一代测序技术数据的软件和标准各种新一代测序仪的飞速发展面临着一个极其重要的问题,那就是生物信息学问题,这些问题包括序列质量评分(sequence quality scoring)问题、序列比对问题、序列组装问题、数据发布问题等。下面将逐个进行讨论。2.1 序列质量问题目前,序列质量评

DNA测序技术的现状和发展(二)

三、新一代DNA测序技术DNA测序技术已广泛应用于生物学研究的各个领域,很多生物学问题都可以借助高通量DNA测序技术予以解决。过去三年,大规模平行 测序平台(massively parallel DNA sequencing platform)已经发展为主流的测序技术,这项测序技术的出现不仅

DNA测序技术的现状和发展(一)

一、我们将如何应对海量的基因信息新一代测序技术带给人们大量遗传信息的同时,却成为限制其广泛应用的一个障碍。1980年,英国生物化学家Frederick Sanger与美国生物化学家Walter Gilbert建立了DNA测序技术并获得诺贝尔化学奖,至今已有近三十年了。在这三十年,DNA测序技

DNA测序技术的现状和发展(十一)

2.1.2 短片段作图软件Maq和Bowtie(见表16)都属于上述提及的程序。它们使用的是一种称作“建立索引(indexing)”的策略。同时,人们也对大量的DNA序列建立了一份索引,借助这份索引就能快速地找到其中的短DNA片段了。Maq软件是基于一种直接的但是很有效的策略——空位种子片段索引法(

DNA测序技术的现状和发展(八)

虽然这些最初的纳米孔实验并没有获得预期结果,但它们至少显示出纳米孔在单分子技术方面的应用优势,例如高度的敏感性,同时也带动了纳米孔核酸分析技术的研究热潮,并在理论及实验方面取得了一些成果。自从发现在电场力作用下,长达1000个碱基的单链DNA分子也能通过纳米孔之后,人们就更加坚信, 廉价的纳米孔

DNA测序技术的现状和发展(五)

1.3 AB SOLiD测序仪AB SOLiD测序仪可以对由任何方法制成的DNA文库进行测序。AB SOLiD测序仪有一个极大的特点就是能够将富集模板片段的微珠在芯片上进行高度可控的任意排列。AB SOLiD测序仪也是使用如图5a中所示的微乳液PCR方法扩增模板片段的,不过,它这里使用的

单细胞测序技术应用和发展现状研究

一背景概况单细胞测序技术是指能够在单个细胞的水平上,对基因组或转录组进行高通量测序分析的一项新技术。与传统高通量测序相比,单细胞测序不仅能够分析相同表型细胞的异质性,还能获取难以培养微生物的遗传信息以及珍贵的临床样本的信息,具有广阔的应用前景。细胞是生命的单位,目前大部分的基因检测均是从组织中抽提D

DNA测序技术的发展历史

70年代末,WalterGilbert发明化学法、FrederickSanger发明双脱氧终止法手动测序,同位素标记80年代中期,出现自动测序仪(应用双脱氧终止法原理)、荧光代替同位素,计算机图象识别90年代中期,测序仪重大改进、集束化的毛细管电泳代替凝胶电泳2001年完成人类基因组框架图

高通量测序技术应用发展现状

  根据发展历史、影响力、测序原理和技术不同等,主要有以下几种:大规模平行签名测序(MassivelyParallel Signature Sequencing, MPSS)、聚合酶克隆(Polony Sequencing)、454焦磷酸测序(454 pyrosequencing)、Illumina

DNA测序技术的研究与发展

70年代末,WalterGilbert发明化学法、FrederickSanger发明双脱氧终止法手动测序,同位素标记80年代中期,出现自动测序仪(应用双脱氧终止法原理)、荧光代替同位素,计算机图象识别90年代中期,测序仪重大改进、集束化的毛细管电泳代替凝胶电泳2001年完成人类基因组框架图

微波化学技术的发展和现状

        最早在20世纪40年代微波就已经用于加热食品,从50年代开始微波在化学和相关工业领域已经有了多种多样的技术应用,尤其是食品处理、微波干燥、高分子工业、分析化学、生物化学、医学治疗等领域。但直到20世纪80年代中期微波才被用于有机合成。         和所有

电泳技术的现状和发展

   早期的电泳技术是由瑞典Uppsala大学物理化学系Svedberg教授提出了荷电的胶体颗粒在电场中移动的现象称其为电泳(electrophoresis)。于1937年,收Arne Tiselius教授---诺贝尔奖金获得者,利用些电泳现象,发明了最早期的界面电泳(moving

DNA测序技术的发展的重要意义

  DNA测序方法的飞速发展让我们不仅知晓了人类的全基因组序列,小麦、水稻、家蚕以及很多细菌的序列也都尽在掌握,这时探明一段序列所代表的生物学意义成了科学家的新目标。  通过对人类基因组序列的分析,科学家发现30亿对核苷酸组成的庞大序列中只有1.5%用于编码基因,另外还有少许扮演调控基因表达的角色,

DNA测序的测序技术

高通量测序技术(High-throughput sequencing)又称“下一代”测序技术(Next-generation sequencing technology),以能一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定和一般读长较短等为标志。根据发展历史、影响力、测序原理和技术不同等,主要有以

下一代测序技术临床应用现状和发展趋势

  自DNA双螺旋结构解析开始,人们在探究健康与疾病基因组复杂性与差异性上付出巨大努力,测序通量限制和高昂成本成为人们深入分析基因组的首要障碍,2005年推出高通量测序技术初步解决了这个问题,人类基因组测序成本迅速下降,由此产生一个新名词:下一代测序(next-generation sequenci

DNA测序的发展历史

70年代末,WalterGilbert发明化学法、FrederickSanger发明双脱氧终止法手动测序,同位素标记80年代中期,出现自动测序仪(应用双脱氧终止法原理)、荧光代替同位素,计算机图象识别90年代中期,测序仪重大改进、集束化的毛细管电泳代替凝胶电泳2001年完成人类基因组框架图

DNA测序技术的测序规律

生成互相独立的若干组带放射性标记的寡核苷酸,每组寡核苷酸都有固定的起点,但却随机终止于特定的一种或者多种残基上。由于DNA上的每一个碱基出现在可变终止端的机会均等,因此上述每一组产物都是一些寡核苷酸混合物,这些寡核苷酸的长度由某一种特定碱基在原DNA全片段上的位置所决定。在可以区分长度仅差一个核苷酸

DNA测序技术的测序原理

化学修饰法测序原理化学试剂处理末段DNA片段,造成碱基的特异性切割,产生一组具有各种不同长度的DNA链的反应混合物,经凝胶电泳分离。化学切割反应:包括碱基的修饰,修饰的碱基从其糖环上转移出去在失去碱基的糖环处DNA断裂。Sanger法测序的原理就是利用一种DNA聚合酶来延伸结合在待定序列模板上的引物

DNA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, 一个小孔就是一个测序反应池。当DNA聚合酶把核苷酸聚合到延伸中的DNA链上时,会释放出一个氢离子,反应池中的PH发生改变,位于池下的离子感受器感受到H+离子信号,H+离子信号再直

发展历史/DNA测序仪

70年代末,WalterGilbert发明化学法、FrederickSanger发明双脱氧终止法手动测序,同位素标记80年代中期,出现自动测序仪(应用双脱氧终止法原理)、荧光代替同位素,计算机图象识别90年代中期,测序仪重大改进、集束化的毛细管电泳代替凝胶电泳2001年完成人类基因组框架图

DNA测序仪发展历史

  70年代末,WalterGilbert发明化学法、FrederickSanger发明双脱氧终止法手动测序,同位素标记  80年代中期,出现自动测序仪(应用双脱氧终止法原理)、荧光代替同位素,计算机图象识别  90年代中期,测序仪重大改进、集束化的毛细管电泳代替凝胶电泳  2001年完成人类基因组

DNA测序技术的测序的规律

生成互相独立的若干组带放射性标记的寡核苷酸,每组寡核苷酸都有固定的起点,但却随机终止于特定的一种或者多种残基上。由于DNA上的每一个碱基出现在可变终止端的机会均等,因此上述每一组产物都是一些寡核苷酸混合物,这些寡核苷酸的长度由某一种特定碱基在原DNA全片段上的位置所决定。在可以区分长度仅差一个核苷酸

DNA测序仪的发展历史

  70年代末,WalterGilbert发明化学法、FrederickSanger发明双脱氧终止法手动测序,同位素标记  80年代中期,出现自动测序仪(应用双脱氧终止法原理)、荧光代替同位素,计算机图象识别  90年代中期,测序仪重大改进、集束化的毛细管电泳代替凝胶电泳  2001年完成人类基因组

DNA测序的发展历史介绍

  70年代末,WalterGilbert发明化学法、FrederickSanger发明双脱氧终止法手动测序,同位素标记  80年代中期,出现自动测序仪(应用双脱氧终止法原理)、荧光代替同位素,计算机图象识别  90年代中期,测序仪重大改进、集束化的毛细管电泳代替凝胶电泳  2001年完成人类基因组