北京中科白殿医院官网 http://pf.39.net/bdfyy/大神般的高通量测序技术
高通量测序技术(High-throughputsequencing)又称“下一代”测序技术(“Next-generation”sequencingtechnology,NGS),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。
高通量测序技术的诞生可以说是基因组学研究领域一个具有里程碑意义的事件。该技术使得核酸测序的单碱基成本与第一代测序技术相比急剧下降,人类基因组测序正式进入万(美)元时代,能够实施更多物种的基因组计划从而解密更多生物物种的基因组遗传密码,外显子测序对于遗传疾病、肿瘤等研究和治疗带来新的曙光;
因此,高通量测序技术在基因组测序及基因组学发展、比较基因组研究、古生物学及基因测定,特别是精准医疗及个性化医疗方面都有极为重要的应用。
NGS的主要流程
以Illumina测序系统为例,测序流程主要包括文库制备,簇形成,合成测序,数据分析四步(见下图,图片来源Illumina网站);
测序流程的第一个环节文库制备中包含了DNA纯化、DNA定量及质量验证和制备文库等几个环节,而DNA浓度测定和文库质量控制是整个测序过程的关键步骤,直接决定测序质量及通量。
DNA定量的主要方法
NO.1A检测
由于在nm和1cm光路经下1OD值相当于:50μg/mL双螺旋DNA40μg/mL单螺旋DNA(或RNA)20μg/mL寡核苷酸因此,对于纯的核酸溶液,测定A,即可利用核酸的比吸光系数计算溶液中核酸的量:
/RatioTest:用于评估样品的纯度:纯的DNAA/比值为1.8,纯的RNAA/比值为2.0。样品中如含有杂蛋白及苯酚,A/A比值即明显降低。
DNA定量方法二:PicoGreen荧光法
PicoGreen未与DNA结合时,有微弱荧光,当与DNA结合后,荧光信号明显增强;激发和发射分别是nm和nm;最低可以检测到0.1pg/μlDNA;
两种方法对比如下:
NGS中DNA定量现状
目前NGS中DNA定量系统是Qubit荧光定量系统,荧光染料与特异性的靶分子结合后发射荧光信号,借此来完成DNA浓度定量。
Qubit主要特点:1,采用单管式检测,只需用2min;
2,可以快速准确定量DNA,RNA和蛋白;
3,最低检测1μL样品(10pg/uLDNA或12.5ug/mL蛋白);
4,5.7英寸触摸屏,最多储存个样品结果;
同样,Qubit系统也存在一些不足:
1,由于采用单管式检测,所以通量低,不适合高通量样品检测;2,试剂和耗材均是封闭,后续定量成本高;3,荧光微量体积检测,会存在数据稳定性差问题;
鉴于目前Qubit检测系统存在的通量和成本的问题,BioTek可以提供多个解决方案
BioTek的高通量DNA定量解决方案
方案I基于A检测的EpochTake3/Take3Trio系统
Epoch微孔板分光光度计
Epoch是一款性能优异的吸收光连续波长分光光度计,具有长寿命氙闪灯、连续光谱检测、无需更换滤光片以及可同时检测多种不同波长等优势。
1,高能氙闪灯;2,全息光栅;3光电二极管检测器
Take3Take3Trio微量DNA检模块
Take3系列(见下图)是经过巧妙设计的适配BioTek微孔板检测仪的微量DNA检测模块,其能够实现16个或48个体积为2μL的微量样品检测;可进行微量A核酸定量,蛋白定量;dsDNA检测最低浓度2ng/μL;
方案II基于PicoGreen的SynergyH1Take3/Take3Trio系统
SynergyH1多功能微孔板检测仪
SynergyH1是目前BioTek性价比最高的酶标仪,采用BioTek专利的Hybrid技术设计,整合四光栅技术和滤光片于一体,兼有灵活性和高灵敏度。关于更多SynergyH1及其他适配PicoGrenn的多功能酶标仪的介绍,