二代測(cè)序——轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的背景和基本原理

1、背景：在基因表達(dá)過程中，DNA 轉(zhuǎn)錄為 RNA，轉(zhuǎn)錄后的 RNA 會(huì)經(jīng)過一系列加工，包括剪接等過程形成成熟的 mRNA，然后進(jìn)行翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序可以讓我們?cè)谌蚪M范圍內(nèi)研究基因的表達(dá)情況，相比于傳統(tǒng)的基因表達(dá)研究方法（如芯片技術(shù)），它具有更高的分辨率和更廣的檢測(cè)范圍。

2、原理：首先從樣本（如細(xì)胞、組織）中提取總 RNA，然后將 RNA 反轉(zhuǎn)錄為 cDNA（互補(bǔ) DNA）。這些 cDNA 會(huì)構(gòu)建測(cè)序文庫(kù)，在文庫(kù)中加入特定的接頭序列，以便后續(xù)在測(cè)序平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)序。測(cè)序過程中，測(cè)序儀會(huì)讀取 cDN**段的堿基序列信息。通過生物信息學(xué)分析，將這些短序列（reads）比對(duì)到參考基因組或進(jìn)行從頭組裝（如果沒有參考基因組），從而確定轉(zhuǎn)錄本的序列和表達(dá)量。 一代、二代、三代測(cè)序的區(qū)別是什么？廣東二代測(cè)序公司

二代測(cè)序——甲基化的定義和概念

定義：甲基化（methylation）是指從活性甲基化合物（如S-腺苷基甲硫氨酸）上將甲基催化轉(zhuǎn)移到其他化合物的過程。在生物系統(tǒng)中，這是一種常見的化學(xué)修飾方式，主要涉及在DNA、RNA和蛋白質(zhì)等生物大分子上添加甲基基團(tuán)。

DNA甲基化

概念及位置：DNA甲基化主要是在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNAmethyltransferase，DNMT）的作用下，將甲基基團(tuán)添加到DNA分子中的特定堿基上，最常見的是在CpG島（富含CpG二核苷酸的區(qū)域，CpG是指胞嘧啶-鳥嘌呤的堿基對(duì)）的胞嘧啶（C）的5’碳位上添加甲基。 新疆二代測(cè)序檢測(cè)二代測(cè)序通量大，可以產(chǎn)生上G的reads.

一代、二代、三代測(cè)序的區(qū)別分別是什么？

一代測(cè)序是上世紀(jì)70年代由Sanger和Coulson開創(chuàng)的DNA雙脫氧鏈終止法測(cè)序，也稱為Sanger測(cè)序。

二代測(cè)序技術(shù)(NGS)是為了改進(jìn)一代測(cè)序通量過低的問題而出現(xiàn)的，能夠同時(shí)對(duì)上百萬(wàn)甚至數(shù)十億個(gè)DNA分子進(jìn)行測(cè)序?qū)崿F(xiàn)了大規(guī)模、高通量測(cè)序的目標(biāo)。

三代測(cè)序主要有兩種技術(shù)PacBio公司的SMRT和Oxford Nanopore 的納米孔單分子測(cè)序技術(shù)，這兩種技術(shù)的測(cè)序讀長(zhǎng)都可以達(dá)到幾-kb的級(jí)別，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于二代測(cè)序技術(shù)。

什么樣本可以做二代測(cè)序？③

細(xì)胞樣本

培養(yǎng)細(xì)胞：包括各種原代培養(yǎng)細(xì)胞和細(xì)胞系。在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究中，對(duì)培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行測(cè)序可以了解細(xì)胞的基因特征和功能變化。例如，在研究細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路時(shí)，對(duì)經(jīng)過特定刺激處理的培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，以分析基因表達(dá)的上調(diào)或下調(diào)情況。

脫落細(xì)胞：如痰液中的脫落細(xì)胞、尿液中的脫落細(xì)胞等。這些細(xì)胞可以用于某些疾病的篩查。例如，在肺*篩查中，對(duì)痰液中的脫落細(xì)胞進(jìn)行基因檢測(cè)，通過二代測(cè)序?qū)ふ曳?相關(guān)的基因突變，作為一種非侵入性的檢測(cè)方法。 二代測(cè)序結(jié)果怎么分析？

二代測(cè)序的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？

基因組學(xué)研究：用于全基因組測(cè)序，快速獲取物種的基因組序列信息，研究基因組結(jié)構(gòu)、變異、進(jìn)化等；進(jìn)行全外顯子組測(cè)序，重點(diǎn)關(guān)注編碼蛋白質(zhì)的外顯子區(qū)域，發(fā)現(xiàn)與疾病相關(guān)的基因突變。

轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究：通過對(duì)轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測(cè)序，可分析基因的表達(dá)水平、可變剪接、新轉(zhuǎn)錄本發(fā)現(xiàn)等，有助于深入了解基因在不同生理和病理狀態(tài)下的表達(dá)調(diào)控機(jī)制。

疾病診斷與***：在遺傳病診斷中，能夠檢測(cè)出導(dǎo)致遺傳病的基因突變，為疾病的診斷、遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷提供依據(jù)；在**研究中，可分析腫瘤細(xì)胞的基因突變、拷貝數(shù)變異、基因融合等，為**的早期診斷、靶向***和預(yù)后評(píng)估提供支持。

藥物研發(fā)：用于藥物靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證，通過分析疾病相關(guān)的基因變異和表達(dá)變化，確定潛在的藥物作用靶點(diǎn)；還可進(jìn)行藥物基因組學(xué)研究，預(yù)測(cè)患者對(duì)藥物的反應(yīng)和不良反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)個(gè)體化藥物***。

微生物學(xué)研究：對(duì)微生物群落進(jìn)行宏基因組測(cè)序，無(wú)需培養(yǎng)即可分析微生物的種類、豐度和功能基因，了解微生物群落的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化，研究微生物與宿主的相互作用，以及在環(huán)境科學(xué)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用

二代測(cè)序廣泛應(yīng)用于個(gè)性化醫(yī)學(xué)。重慶哪里有二代測(cè)序檢測(cè)

二代測(cè)序是為了改進(jìn)一代測(cè)序通量過低的問題而出現(xiàn)的。廣東二代測(cè)序公司

②二代測(cè)序一般多久出結(jié)果？

2、測(cè)序平臺(tái)和通量

不同的二代測(cè)序平臺(tái)有不同的通量（一次能測(cè)序的樣本數(shù)量和數(shù)據(jù)量）和測(cè)序速度。一些高通量的測(cè)序平臺(tái)，如IlluminaNovaSeq系列，能夠在較短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。但如果使用的是通量較低的小型測(cè)序儀，或者測(cè)序儀的運(yùn)行時(shí)間被多個(gè)項(xiàng)目分配，都會(huì)影響結(jié)果產(chǎn)出的時(shí)間。例如，在高通量平臺(tái)上進(jìn)行全基因組測(cè)序，測(cè)序運(yùn)行時(shí)間可能在2-7天左右，具體取決于測(cè)序深度等因素。而對(duì)于一些小型臺(tái)式測(cè)序儀進(jìn)行靶向基因測(cè)序，運(yùn)行時(shí)間可能在1-3天。 廣東二代測(cè)序公司