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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,剩余的大部分都是功能未知的“垃圾DNA”。从表面上看,人与人之间的不同是如此缤纷复杂,但深入到DNA水平上,基因编码序列却只有0.1%的不同。很多时候,在一条序列上,人与人之间只有一个核苷酸的差异,这种现象被科学家命名为单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,简称SNPs)。 以往在数万个人类基因中筛选致病相关基因就像大海捞针。科学家需要取得同一个家族的多位患者的标本,才能设法定位这个基因究竟在何处。比如在寻找亨廷顿氏病的致病基因时,多位科学家在委内瑞拉一个亨廷顿氏病家族中折腾了十几年才真正把......阅读全文

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

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(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(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(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(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(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

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(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