二代測序在代謝組研究中的應(yīng)用途徑②
調(diào)控元件測序輔助代謝組分析
原理:除了對編碼基因的轉(zhuǎn)錄組測序外,二代測序還可用于分析非編碼RNA(如miRNA、lncRNA等)以及基因的調(diào)控元件(如啟動子、增強子等)。miRNA可以通過與靶mRNA結(jié)合抑制其翻譯或促使其降解,間接調(diào)控代謝相關(guān)基因的表達,從而影響代謝組的構(gòu)成。啟動子等調(diào)控元件的甲基化狀態(tài)等表觀遺傳變化也會改變基因的轉(zhuǎn)錄活性,**終對代謝過程產(chǎn)生作用。
案例:在**代謝研究中,通過對**組織和正常組織的miRNA測序,發(fā)現(xiàn)特定miRNA在**組織中表達異常。進一步研究表明該miRNA可靶向調(diào)控參與葡萄糖代謝的關(guān)鍵酶基因,使得腫瘤細胞中葡萄糖代謝模式發(fā)生改變,代謝組分析也證實了相關(guān)糖類代謝物的異常積累,為揭示腫瘤細胞獨特的代謝特征提供了線索。 二代測序又可以稱之為什么?上海嘉安健達二代測序檢測
二代測序的數(shù)據(jù)量
全基因組測序
一般人類全基因組測序,若測序深度為30x-50x,人類基因組大小約3Gb,則數(shù)據(jù)量在90Gb-150Gb之間。如進行高深度測序以發(fā)現(xiàn)更多低頻突變等罕見疾病信息,測序深度達100x以上,數(shù)據(jù)量會超300Gb.
外顯子測序
外顯子總長度約30Mb,占全基因組1%左右,測序深度50x-100x時,數(shù)據(jù)量需1.5Gb-3Gb.
轉(zhuǎn)錄組測序
常規(guī)轉(zhuǎn)錄組測序,基礎(chǔ)基因表達分析建議20M-30Mreads,數(shù)據(jù)量約5Gb-20Gb;檢測低表達基因或復(fù)雜轉(zhuǎn)錄本拼裝推薦50M-100Mreads,數(shù)據(jù)量相應(yīng)增加;100Mreads以上屬于高深度測序,適合解析復(fù)雜可變剪切事件和罕見轉(zhuǎn)錄本.長讀長轉(zhuǎn)錄組測序,解析復(fù)雜轉(zhuǎn)錄本推薦數(shù)據(jù)量為5Gb-20Gb,研究全轉(zhuǎn)錄組復(fù)雜性建議單樣本數(shù)據(jù)量>20Gb.
ChIP-seq
轉(zhuǎn)錄因子檢測標準為20M-40Mreads,組蛋白修飾寬譜圖則需要更高測序量. 西藏哪里有二代測序技術(shù)二代測序結(jié)果怎么分析?
二代測序在代謝組研究中的應(yīng)用途徑①
通過轉(zhuǎn)錄組測序關(guān)聯(lián)代謝組
原理:轉(zhuǎn)錄組測序借助二代測序技術(shù)可以獲取細胞或組織中所有mRNA的表達信息。由于基因表達**終會影響代謝過程,mRNA轉(zhuǎn)錄水平的變化往往會導(dǎo)致后續(xù)代謝途徑中關(guān)鍵酶的表達改變,進而影響代謝物的合成與轉(zhuǎn)化。例如,當某個參與糖代謝途徑的關(guān)鍵酶基因轉(zhuǎn)錄上調(diào)時,對應(yīng)的酶含量可能增加,從而加速該代謝途徑的運轉(zhuǎn),使代謝產(chǎn)物的量也隨之發(fā)生變化。
案例:在植物抗逆研究中,對遭受干旱脅迫的植物和正常生長的植物分別進行轉(zhuǎn)錄組測序。發(fā)現(xiàn)許多與滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)(如脯氨酸、甜菜堿等)合成相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄水平在干旱脅迫植株中顯著提高。再結(jié)合對植物代謝組的分析,的確檢測到脯氨酸、甜菜堿等代謝物的含量明顯增多,表明植物通過調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄來改變代謝,以適應(yīng)干旱環(huán)境。
不同二代測序技術(shù)平臺的速度Illumina測序平臺:這是目前市場上應(yīng)用較為***的二代測序平臺之一,其測序速度較快。例如IlluminaNovaSeq系列,一次運行可以在1-3天內(nèi)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),通量可達數(shù)億甚至數(shù)十億條讀長,能夠滿足大規(guī)模基因組學研究和臨床檢測的需求。Roche454測序平臺:Roche454測序系統(tǒng)的測序速度也較快,其特點是測序片段比較長,高質(zhì)量的讀長能達到400bp左右,一次運行可以在24小時左右完成對一定數(shù)量樣本的測序。BGISEQ系列:華大智造的BGISEQ系列測序儀在速度上也有出色表現(xiàn),如全球二代測序速度**快設(shè)備E25量產(chǎn),為快速測序提供了有力支持二代測序是基于PCR和基因芯片發(fā)展而來的DNA測序技術(shù)。
常見的二代測序類型②
靶向測序:聚焦于特定的基因或基因區(qū)域進行重點測序,如對已知與某種疾病相關(guān)的基因**測序,具有成本低、效率高、數(shù)據(jù)解析簡單等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于疾病診斷、藥物靶點篩選和臨床個體化***等.
微生物基因組測序:用于檢測和分析環(huán)境、人體或其他樣本中的微生物群落的基因組組成,可了解微生物多樣性、功能及與宿主相互作用,在微生物生態(tài)學、傳染病診斷、環(huán)境科學等領(lǐng)域有重要應(yīng)用.
甲基化測序:主要研究DNA甲基化修飾情況,對基因表達調(diào)控等有重要意義,通過檢測甲基化水平變化,可探究疾病發(fā)***展機制、尋找生物標志物及藥物靶點等. 二代測序包括全基因組測序和全外顯子測序。山東嘉安健達二代測序分析
二代測序可以邊合成邊測序嗎?上海嘉安健達二代測序檢測
二代測序技術(shù)(NGS)
原理:通過構(gòu)建DNA文庫,在測序平臺上對文庫中的大量DNA片段進行大規(guī)模并行測序,能夠同時獲得數(shù)以百萬計的DNA序列信息。
準確性方面:
全基因組檢測準確性高:在全基因組測序或者外顯子組測序中,能夠***地檢測基因序列的變化,包括單核苷酸變異(SNV)、插入/缺失(Indel)、拷貝數(shù)變異(CNV)等多種突變類型。其檢測SNV的準確性可以達到99%以上,對于Indel和CNV的檢測準確性也能達到90%-95%左右。
數(shù)據(jù)分析復(fù)雜影響準確性理解:由于NGS產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量巨大,數(shù)據(jù)分析過程復(fù)雜。如果數(shù)據(jù)分析流程不完善或者對數(shù)據(jù)解讀有誤,可能會導(dǎo)致結(jié)果偏差。例如,在低質(zhì)量數(shù)據(jù)過濾、比對參考基因組以及變異注釋等環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)錯誤。 上海嘉安健達二代測序檢測