人类目标区域测序
高通量测序 名词解释
高通量测序基础知识汇总一代测序技术：即传统的Sanger测序法，Sanger法是根据核苷酸在待定序列模板上的引物点开始，随机在某一个特定的碱基处终止，并且在每个碱基后面进行荧光标记，产生以A、T、C、G结束的四组不同长度的一系列核苷酸，每一次序列测定由一套四个单独的反应构成，每个反应含有所有四种脱氧核苷酸三磷酸(dNTP)，并混入限量的一种不同的双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)。
由于ddNTP缺乏延伸所需要的3-OH 基团，使延长的寡聚核苷酸选择性地在G、A、T或C处终止，使反应得到一组长几百至几千碱基的链终止产物。
它们具有共同的起始点，但终止在不同的的核苷酸上，可通过高分辨率变性凝胶电泳分离大小不同的片段，通过检测得到DNA碱基序列。
二代测序技术：next generation sequencing（NGS）又称为高通量测序技术，与传统测序相比，二代测序技术可以一次对几十万到几百万条核酸分子同时进行序列测定，从而使得对一个物种的转录组和基因组进行细致全貌的分析成为可能，所以又被称为深度测序（Deep sequencing）。
NGS主要的平台有Roche（454 & 454+），Illumina（HiSeq 2000/2500、GA IIx、MiSeq），ABI SOLiD等。
基因：Gene，是遗传的物质基础，是DNA或RNA分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列。
基因通过复制把遗传信息传递给下一代，使后代出现与亲代相似的性状。
DNA：Deoxyribonucleic acid，脱氧核糖核酸，一个脱氧核苷酸分子由三部分组成：含氮碱基、脱氧核糖、磷酸。
脱氧核糖核酸通过3',5'-磷酸二酯键按一定的顺序彼此相连构成长链，即DNA链，DNA链上特定的核苷酸序列包含有生物的遗传信息，是绝大部分生物遗传信息的载体。
RNA：Ribonucleic Acid，，核糖核酸，一个核糖核苷酸分子由碱基，核糖和磷酸构成。
高通量测序常用名词汇总
高通量测序常用名词汇总技术支持Q20值是指的测序过程碱基识别（Base Calling）过程中,对所识别的碱基给出的错误概率. 如果质量值是Q20,则错误识别的概率是1%,即错误率1%,或者正确率是99%；如果质量值是Q30,则错误识别的概率是0.1%,即错误率0.1%,或者正确率是99.9%；如果质量值是Q40,则错误识别的概率是0.01%,即错误率0.01%,或者正确率是99.99%；你发现规律没有,Q“N”0的质量值,就是正确率有N个9的百分比,这样就非常容易记忆了.基因高通量测序中，每测一个碱基会给出一个相应的质量值，这个质量值是衡量测序准确度的。
碱基的质量值13，错误率为5%，20的错误率为1%，30的错误率为0.1%。
行业中Q20与Q30则表示质量值≧20或30的碱基所占百分比。
例如一共测了1G的数据量，其中有0.9G的碱基质量值大于或等于20，那么Q20则为90%。
Q20值是指的测序过程碱基识别（Base Calling）过程中，对所识别的碱基给出的错误概率。
质量值是Q20，则错误识别的概率是1%，即错误率1%，或者正确率是99%；质量值是Q30，则错误识别的概率是0.1%，即错误率0.1%，或者正确率是99.9%；质量值是Q40，则错误识别的概率是0.01%，即错误率0.01%，或者正确率是99.99%；一代测序技术：即传统的Sanger测序法，Sanger法是根据核苷酸在待定序列模板上的引物点开始，随机在某一个特定的碱基处终止，并且在每个碱基后面进行荧光标记，产生以A、T、C、G结束的四组不同长度的一系列核苷酸，每一次序列测定由一套四个单独的反应构成，每个反应含有所有四种脱氧核苷酸三磷酸(dNTP)，并混入限量的一种不同的双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)。
由于ddNTP缺乏延伸所需要的3-OH 基团，使延长的寡聚核苷酸选择性地在G、A、T或C处终止，使反应得到一组长几百至几千碱基的链终止产物。
基因诊断中测序技术的应用及优缺点
基因诊断中测序技术的应用及优缺点一、概述基因诊断，作为现代生物医学领域的一项重要技术，正逐步改变我们对人类遗传性疾病和复杂病症的认知。
测序技术作为基因诊断的核心手段，发挥着至关重要的作用。
测序技术通过直接对DNA或RNA 序列进行测定，能够精准地揭示个体的遗传信息，进而为疾病的预防、诊断和治疗提供有力支持。
随着科技的不断进步，测序技术也在不断更新换代，从早期的第一代测序技术，到如今的第二代、第三代测序技术，其测序速度、准确性和成本效益都得到了显著提升。
这些技术的发展，使得基因诊断的应用范围越来越广，不仅限于遗传性疾病的诊断，还逐渐扩展到肿瘤、心血管疾病、感染性疾病等多个领域。
测序技术在基因诊断中的应用也并非尽善尽美。
其优缺点并存，使得在实际应用中需要谨慎权衡。
优点方面，测序技术具有高度的准确性和灵敏度，能够检测到基因序列中的微小变异同时，其信息量巨大，能够为研究者提供丰富的遗传信息。
缺点也不容忽视，如测序成本较高、数据处理复杂、隐私保护问题等，都在一定程度上限制了测序技术的广泛应用。
在探讨基因诊断中测序技术的应用及优缺点时，我们需要全面、客观地分析其技术特点、应用范围及挑战，以期更好地推动其在生物医学领域的发展和应用。
1. 基因诊断的概念与重要性在《基因诊断中测序技术的应用及优缺点》一文的“基因诊断的概念与重要性”段落中，我们可以这样描述：基因诊断，即通过直接分析人类基因或基因产物来诊断疾病的方法，是现代医学领域中的一项重要技术。
它涉及对个体的基因组进行深入研究，以揭示与特定疾病相关的基因变异或异常表达。
基因诊断不仅为疾病的预防、早期发现和治疗提供了有力支持，还极大地推动了个性化医疗的发展。
基因诊断的重要性在于其能够提供精准、可靠的疾病诊断信息。
通过基因测序等技术，医生能够直接检测到与疾病相关的基因变异，从而明确疾病的遗传背景和发病机制。
这有助于实现疾病的早期发现和干预，提高治疗效果，降低医疗成本。
靶向测序
DNA靶向测序靶向测序（Target region sequencing），也称目标区域测序，是利用PCR或探针杂交的方法对感兴趣的基因组区域进行捕获和富集并进行高通量测序的一种技术手段，它能针对目的基因组区域进行遗传变异位点检测，获得指定目标区域的变异信息。
与传统的一代测序、全基因组测序以及全外显子测序相比，目标区域测序能够获得更深的覆盖度和更高的数据准确性，提高了对目标区域的检测效率。
同时缩短了研究周期、降低了测序成本，适合对大量样本进行研究，有助于发现和验证疾病相关的候选基因或相关位点，在临床诊断和药物开发方面有着巨大的应用潜力。
技术参数样品准备测序策略测序深度周期10~100ng DNA 300bp DNA文库HiSeq PE150测序500~1000X 30个工作日建库方法 技术流程技术特征（1）高度灵活：定制引物，可检测基因组中任何感兴趣的区域；（2）微量建库：建库起始量低至10ng；（3）超高测序深度：500~1000X；（4）超低检出限：0. 1%；（5）经济高效：适合大样本量的分析。
部分结果展示融合基因Circos图Transfic预测驱动基因统计案例解析靶向测序发现神经发育紊乱相关基因破坏性的基因突变可引起神经发育紊乱（neurodevelopmental-disorder ，NDDs）,但与之相关的致病基因仍未能确定。
这项研究中，作者对11730例神经发育紊乱（包括自闭症、智力缺陷、智力发育迟缓）病例的208个NDD风险基因的编码和拼接区域进行了靶向测序，并与2867例正常对照样本对比，鉴定出91个相关基因，其中包括38个新发现的、存在大量新发突变或个别突变的NDD基因。
孤独症（Autism Spectrum Disorder ，ASD）和智力障碍（Intellectual Disabilities，ID）都与基因突变相关，在这里作者发现有25个基因与与孤独症的关联比智力障碍更密切，并据此绘制了IQ>100的高智商孤独症相关的网络。
几种常见的基因测序技术的优缺点及应用
几种常见的基因测序技术的优缺点及应用发布时间:2014-07-19 来源:毕业论文网随着人类基因组计划的完成，人类对自身遗传信息的了解和掌握有了前所未有的进步。
与此同时，分子水平的基因检测技术平台不断发展和完善，使得基因检测技术得到了迅猛发展，基因检测效率不断提高。
从最初第一代以 Sanger 测序为代表的直接检测技术和以连锁分析为代表的间接测序技术，到 2005 年，以 Illumina 公司的 Solexa技术和 ABI 公司的 SOLiD 技术为标志的新一代测序 (next-generation sequencing，NGS) 的相继出现，测序效率明显提升，时间明显缩短，费用明显降低，基因检测手段有了革命性的变化。
其技术正向着大规模、工业化的方向发展，极大地提高了基因检测的检出率，并扩展了疾病在基因水平的研究范围。
2009 年 3 月，约翰霍普金斯大学的研究人员在《Science》杂志上发表了通过 NGS外显子测序技术，发现了一个新的遗传性胰腺癌的致病基因 PALB2，标志着 NGS 测序技术成功应用于致病基因的鉴定研究。
同年，《Nature》发表了采用 NGS 技术发现罕见弗里曼谢尔登综合征MYH3 致病基因突变和《Nat Genet》发表了遗传疾病米勒综合征致病基因。
此后，通过 NGS 技术，与遗传相关的致病基因不断被发现，NGS 技术已成为里程碑式的进步。
2010 年，《Science》杂志将这一技术评选为当年“十大科学进展”。
近两年，基因检测成为临床诊断和科学研究的热点，得到了突飞猛进和日新月异的发展，越来越多的临床和科研成果不断涌现出来。
同时，基因检测已经从单一的遗传疾病专业范畴扩展到复杂疾病和个体化应用更加广阔的领域，其临床检测范围包括高危疾病的新生儿筛查、遗传疾病的诊断和基因携带的检测以及基因药物检测用于指导个体化用药剂量、选择和药物反应等诸多方面的研究。
目前，基因检测在临床诊断和医学研究的应用正越来越受到医生的普遍重视和引起研究人员的极大的兴趣。
高通量测序-名词解释
高通量测序基础知识汇总一代测序技术：即传统的Sanger测序法，Sanger法是根据核苷酸在待定序列模板上的引物点开始，随机在某一个特定的碱基处终止，并且在每个碱基后面进行荧光标记，产生以A、T、C、G结束的四组不同长度的一系列核苷酸，每一次序列测定由一套四个单独的反应构成，每个反应含有所有四种脱氧核苷酸三磷酸(dNTP)，并混入限量的一种不同的双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)。
由于ddNTP缺乏延伸所需要的3-OH 基团，使延长的寡聚核苷酸选择性地在G、A、T或C处终止，使反应得到一组长几百至几千碱基的链终止产物。
它们具有共同的起始点，但终止在不同的的核苷酸上，可通过高分辨率变性凝胶电泳别离大小不同的片段，通过检测得到DNA碱基序列。
二代测序技术：next generation sequencing〔NGS〕又称为高通量测序技术，与传统测序相比，二代测序技术可以一次对几十万到几百万条核酸分子同时进行序列测定，从而使得对一个物种的转录组和基因组进行细致全貌的分析成为可能，所以又被称为深度测序〔Deep sequencing〕。
NGS主要的平台有Roche〔454 & 454+〕，Illumina〔HiSeq 2000/2500、GA IIx、MiSeq〕，ABI SOLiD等。
基因：Gene，是遗传的物质基础，是DNA或RNA分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列。
基因通过复制把遗传信息传递给下一代，使后代出现与亲代相似的性状。
DNA：Deoxyribonucleic acid，脱氧核糖核酸，一个脱氧核苷酸分子由三部分组成：含氮碱基、脱氧核糖、磷酸。
脱氧核糖核酸通过3',5'-磷酸二酯键按一定的顺序彼此相连构成长链，即DNA链，DNA链上特定的核苷酸序列包含有生物的遗传信息，是绝大部分生物遗传信息的载体。
RNA：Ribonucleic Acid，，核糖核酸，一个核糖核苷酸分子由碱基，核糖和磷酸构成。
中国人类遗传资源国际合作临床试验备案范围和程序[2019]
![中国人类遗传资源国际合作临床试验备案范围和程序[2019]](https://img.taocdn.com/s3/m/fc2e048dad51f01dc281f198.png)
生物标志物数据信息情况
筛选__例
生物标志物 合计 单位/ 生物标志物数据
序号
名称
数量 规格
类别
检测单位
入组__例
生物标志物 序号
合计
单位/ 生物标志物数据
名称
数量 规格
类别
检测单位
10
注：1.生物标志物数据类别：诊断性生物标志物、监测性生物标志物、药效学/反应生物标志物、预测性 生物标志物、预后生物标志物、安全性生物标志物、易感性/风险生物标志物；
化学药
生物药
中药、天然药物
研究涉及的药物类型
注册分类___类
是否涉及基因检测
□是 □否
是否涉及其他生物标 □是
志物检测
□否
治疗类注册分类 类 预防类注册分类 类
其他（请说明）___
注册分类___类
其他（请说明）___
人类遗传资源 来源
□临床研究样本 □临床诊断或治疗后剩余样本 □保藏样本 审批决定书文号：_____ □其他（请说明）_____ （500 字内）
（三）科学技术部将申请人获得的备案情况向社会公布。 （四）临床试验过程中，需要对合作方、研究目的、研究内容、 研究方案、合作期限等进行变更的，合作方应当及时终止备案记录、 上传总结报告，并根据重大事项变更情况进行重新备案。合作方在获 得新的备案号后，即可开展国际合作临床试验。 研究方案变化不涉及人类遗传资源种类、数量、用途变化的或仅 涉及合作期限变化的，不需要重新备案，但需在网上平台上传变更说 明。 （五）国际合作临床试验备案后，科学技术行政部门一经发现违 反《条例》第二十二条相关规定的，可以暂停其临床试验，并有权要 求其按照《条例》第二十二条的相关规定进行整改并重新备案。 三、备案材料
生信名词解释
Read：高通量测序平台产生的序列标签就称为 reads。
SNP：single nucleotide polymorphism，单核苷酸多态性，个体间基因组DNA序列同一位置单个核苷酸变异(替代、插入或缺失)所引起的多态性；不同物种个体基因组 DNA 序列同一位置上的单个核苷酸存在差别的现象。有这种差别的基因座、DNA序列等可作为基因组作图的标志。SNP 在CG序列上出现最为频繁，而且多是C转换为T，原因是CG中的C 常为甲基化的，自发地脱氨后即成为胸腺嘧啶。一般而言，SNP 是指变异频率大于1 %的单核苷酸变异，主要用于高危群体的发现、疾病相关基因的鉴定、药物的设计和测试以及生物学的基础研究等。
转录组：Transcriptome，是指特定生长阶段某组织或细胞内所有转录产物的集合；狭义上指所有mRNA的集合。
转录组测序：对某组织在某一功能状态下所能转录出来的所有RNA进行测序，获得特定状态下的该物种的几乎所有转录本序列信息。通常转录组测序是指对mRNA进行测序获得相关序列的过程。其根据所研究物种是否有参考基因组序列分为转录组de novo测序（无参考基因组序列）和转录组重测序（有参考基因组序列）。
Contig N50：Reads拼接后会获得一些不同长度的Contigs。将所有的Contig长度相加，能获得一个Contig总长度。然后将所有的Contigs按照从长到短进行排序，如获得Contig 1，Contig 2，Contig 3……Contig 25。将Contig按照这个顺序依次相加，当相加的长度达到Contig总长度的一半时，最后一个加上的Contig长度即为Contig N50。举例：Contig 1+Contig 2+ Contig 3 +Contig 4=Contig总长度*1/2时，Contig 4的长度即为Contig N50。Contig N50可以作为基因组拼接的结果好坏的一个判断标准。
人类基因组的全面测序技术
人类基因组的全面测序技术近年来，人类基因组测序技术的发展已经取得了惊人的进展。
全面测序技术的应用正在推动医学、科学和生物技术的快速发展。
本文将介绍人类基因组的全面测序技术并探讨其在诊断、治疗及其他方面的应用。
1. 什么是全面测序技术？全面测序技术是指对一个生物的全部基因组进行完整、准确的基因检测和分析。
全基因组测序（WGS）和全外显子测序（WES）是当前广泛使用的两种全面测序技术。
WGS涵盖所有基因，并检测基因中的所有序列，包括外显子和非编码区域。
这种技术可以识别潜在的带状疱疹病毒等最小细菌或病毒。
WES涵盖了外显子，即基因组中编码蛋白质的部分，因为外显子具有功能和编码信息，所以WES能够检测绝大多数致病突变位点。
此外，由于WES只需测序大约1％的基因组，因此它比WGS 的成本低得多。
2. 全面测序的应用2.1 基因疾病检测全面测序技术的应用在基因疾病的检测上已经有了很多成功的案例。
基因突变是诸如先天性心脏病、囊性纤维化等多种遗传疾病的重要原因。
全面测序技术能够检测所有基因，并对基因突变进行分析，以达到诊断和治疗的目的。
全面测序技术能够帮助识别基因疾病的早期症状。
比如，在一个年轻的人中获得全面测序数据。
即使他目前没有疾病，但是数据中展现了可能患有某种基因疾病的风险。
这样，医生可以对这些患者实施早期预防措施。
2.2 致病基因的全面测序全面测序技术还可用于寻找与某些复杂疾病有关的单个致病基因。
这类复杂疾病可能是由多个基因以及环境和生活方式因素的相互作用引起的。
通过寻找可能相关的基因，科学家可以开始了解这些基因如何作用于疾病的形成。
2.3 癌症研究全面测序技术可以用来研究肿瘤的基因变化。
这些变化可能导致肿瘤的发生和进展，因此了解这些变化可以为精准治疗提供重要信息。
了解肿瘤样本的基因组信息也可以帮助医生确定哪些基因可能是治疗目标。
2.4 个性化治疗全面测序技术的结果可以为精准治疗提供基础，这种治疗旨在根据每个人的基因组信息为其提供定制的治疗方案。
扩增子测序原理
扩增子测序原理扩增子测序原理，又称为目标区域扩增测序（Targeted Amplicon Sequencing），是一种快速高通量测序技术，用于特定基因或特定区域的测序分析。
其原理基于PCR（聚合酶链式反应）和测序技术的结合，通过扩增特定区域的DNA片段，然后对其进行测序，以获得该区域的遗传信息。
在扩增子测序中，首先需设计引物，引物为一对带有特异性序列的寡核苷酸分子，可以在特定区域与DNA模板序列互补结合。
引物的选择通常基于所研究的基因或区域的特异性，以确保扩增的目标是准确的。
接下来，使用PCR技术进行扩增。
PCR是一种在体外通过DNA聚合酶酶催化作用进行连续性复制的技术。
PCR过程中，DNA模板与引物结合形成一个稳定的双链结构，并在合适的温度下，由DNA聚合酶在引物的存在下，以DNA模板为模板合成新的DNA链。
通过多轮PCR循环，可以快速扩增目标区域的DNA片段。
扩增结束后，得到的扩增产物可以进行测序。
目前常用的测序技术包括Sanger测序和下一代测序（Next Generation Sequencing，NGS）。
Sanger测序是一种经典的测序技术，能够准确测序较短的DNA片段。
而NGS则可以同时测序大量的DNA片段，具有高通量和高效率的特点。
在测序过程中，DNA片段经过化学反应，生成荧光标记的碱基，然后通过测序仪器进行检测并记录荧光信号。
最终，通过计算机分析和序列比对，可以得到该目标区域的具体序列信息。
根据所测序的目标区域和测序技术的不同，可以获得基因组、外显子组、转录组等不同层次的数据。
扩增子测序原理的优势在于可以准确高效地测序特定区域的DNA片段，避免了无关的测序数据，节省了测序成本和分析时间。
因此，扩增子测序在基因组研究、疾病相关基因筛查、种群遗传学等领域具有广泛的应用前景。
细菌基因组测序方法
细菌基因组测序方法
细菌基因组测序方法主要有以下几种：
1. 整体基因组测序（Whole Genome Sequencing，WGS）：将
细菌的整个基因组进行测序，并通过比对参考基因组或组装建立一个完整的基因组序列。
2. 目标区域测序（Targeted Sequencing，TS）：针对特定基因、基因组区域或有意义的变异位点进行测序。
3. 细胞单体测序（Single-cell Sequencing，SCS）：将细胞单
体进行测序，通过技术手段将单个细胞的DNA扩增到足够浓
度后进行测序。
4. 转录组测序（RNA Sequencing，RNA-Seq）：将细菌转录产物测序，包括mRNA、ncRNA等，可以了解细菌的转录水平
和转录后调控。
5. 甲基化测序（Methylation Sequencing，Methyl-Seq）：对细
菌基因组进行甲基化修饰位点的检测以获得表观遗传信息。
6. 大肠杆菌的测序方法还包括平滑野百合花青素基因组测序（PacBio）和人工合成DNA 和4D核磁共振测序。
ogm基因组学光谱
ogm基因组学光谱
OGM基因组学光谱（OGM genomics spectrum）是指利用基
因组学技术研究和分析转基因生物（OGM）的基因组信息的
方法和工具的总称。
OGM基因组学光谱涉及以下几个方面：
1. 基因组测序：通过高通量测序技术对OGM的基因组进行
测序，包括全基因组测序（WGS）和目标区域测序
（targeted sequencing）。
全基因组测序可以获取OGM的
完整基因组信息，而目标区域测序可以针对特定基因或基
因组区域进行深入分析。
2. 基因组组装：将测序得到的短读序列通过基因组组装算
法进行拼接，重建OGM的基因组序列。
基因组组装可以帮
助我们了解OGM的基因组结构和基因组水平的变异。
3. 基因注释：对OGM基因组进行功能注释，包括基因识别、基因结构预测、基因功能和通路分析等。
基因注释可以帮
助我们了解OGM基因组中的基因功能和调控网络。
4. 基因组比较：将OGM的基因组序列与其他相关物种的基
因组序列进行比较，寻找OGM基因组的特征和变异。
基因
组比较可以帮助我们了解OGM与其他物种的关系和进化历史。
5. 基因组学数据库：建立OGM基因组学数据库，整合和存
储OGM基因组学数据，提供数据查询和分析工具。
基因组
学数据库可以为研究人员提供方便的数据访问和分析平台。
通过OGM基因组学光谱的研究，可以深入了解OGM的基因
组特征、功能和调控网络，为OGM的开发和应用提供基础
数据和科学依据。
人类基因组多样性的研究进展和分析方法
人类基因组多样性的研究进展和分析方法随着科技的发展，基因组学成为重要的研究领域之一，特别是人类基因组的研究。
人类基因组是指人类所有DNA分子的集合，包括22个常染色体和两个性染色体。
在这个基因组中，存在丰富的多样性，这些多样性的研究不仅能够揭示人类进化历史和种群遗传结构，还可以为精准医学提供基础数据。
本文将介绍人类基因组多样性的研究进展和分析方法。
传统的人类基因组多样性研究方法主要是基于分子标记技术，如限制性片段长度多态性（RFLP）、序列特征长度多态性（SCAR）等。
这些技术虽然可以对基因组的一些特定区域进行分析，但其覆盖面和分辨率都较低，而且需要大量的PCR扩增和电泳分离，成本高、效率低。
随着次世代测序技术的广泛使用，人类基因组多样性研究进入了一个全新的阶段。
次世代测序技术包括Illumina、Ion Torrent、PacBio等，它们具有高通量、低成本、快速和高分辨率的优点，能够对整个基因组、转录组和表观组进行测序分析。
在人类基因组多样性研究中，次世代测序技术主要分为两种类型：全基因组测序和目标区域测序。
全基因组测序是对整个人类基因组进行测序，通常使用Illumina平台进行测序，并通过比对人类参考基因组（如hg19、hg38）以及进行变异检测和注释，研究出人类基因组的各种差异。
这种方法的优点是覆盖全面，能够检测到所有可能的变异，缺点是测序数据量大，处理与分析过程较为复杂。
目标区域测序是指对人类基因组中的特定区域进行测序，包括基因、外显子、RNA、调控区等。
这种方法通常使用Illumina或Ion Torrent平台进行测序。
这种方法的主要优点是数据量相对较小，易于数据处理和分析，但它也只能检测特定区域的基因组变异。
为了更好地研究人类基因组多样性，结合研究目的和技术条件，还可以采用多样性代表性全基因组（divergent representative genome，DRG）的测序策略。
这种策略在整个基因组中选择具有丰富多样性和代表性的个体进行测序，并基于这些数据构建DRG，用来代表一定种群的基因组特征。
目标区域测序
目标区域测序目标区域测序是一种高通量测序技术，它专注于对特定的基因或染色体区域进行测序。
与全基因组测序相比，目标区域测序具有成本低、数据量少、分析简单等优点，因此在疾病研究、遗传学研究和个性化医学等领域得到了广泛的应用。
目标区域测序的流程主要包括目标区域的选择、DNA文库构建、高通量测序、数据分析和结果解读等步骤。
首先，根据研究的目的和需求，选择需要测序的目标区域。
这些目标区域可以是与某种疾病相关的基因，也可以是染色体上的特定区域。
然后，将从样本中提取的DNA分为小片段，并进行文库构建。
文库构建包括DNA片段修饰、连接测序适配器、PCR扩增等步骤。
构建完成的文库会包含有目标区域的DNA片段，准备好的文库会通过特定的捕获试剂盒或引物进行靶向捕获。
接下来，进行高通量测序。
高通量测序可以利用Illumina、Ion Torrent、PacBio等多种平台。
这些测序平台利用不同的原理和技术，能够高效准确地测序出目标区域的序列。
测序完成后，需要对测序数据进行分析和解读。
数据分析的步骤包括序列质控、比对、变异检测等。
通过与参考基因组进行比对，可以获得目标区域的序列信息，并分析该区域的遗传变异。
结果解读步骤包括对变异的注释、功能预测以及与疾病相关性的分析等。
目标区域测序在疾病研究中有着广泛的应用。
通过对特定基因或染色体区域进行测序，可以揭示与疾病相关的遗传变异，并深入研究其致病机制。
此外，目标区域测序还可以应用于个性化医学中，帮助医生进行疾病的早期诊断、风险评估和治疗方案的制定等。
总之，目标区域测序是一种重要的高通量测序技术，具有成本低、数据量少、分析简单等优点。
它在疾病研究、遗传学和个性化医学中发挥着重要作用，为我们深入研究基因及其功能提供了有效的手段。
这一技术的不断发展和应用将为人类健康领域带来更多的突破和进展。
tngs与mngs扩增原理
tngs与mngs扩增原理TNGS与MNGS扩增原理引言：近年来，随着高通量测序技术的发展，TNGS（Targeted Next-Generation Sequencing，目标区域高通量测序）和MNGS （Metagenomic Next-Generation Sequencing，宏基因组高通量测序）逐渐成为生物学研究和临床诊断中的重要工具。
本文将分别介绍TNGS和MNGS的扩增原理，以及它们在科研和临床中的应用。
一、TNGS的扩增原理TNGS是一种高效的测序方法，通过选择性扩增目标区域，将其测序，从而获得目标区域的高通量测序数据。
其扩增原理主要包括以下几个步骤：1.目标区域选择：在TNGS中，首先需要选择感兴趣的目标区域进行测序。
这些目标区域可以是基因组中的特定基因、外显子区域或者其他感兴趣的功能区域。
目标区域的选择可以根据研究目的和应用需求进行。
2.引物设计：为了扩增目标区域，需要设计一对引物，使其能够特异性地结合到目标区域的两端。
引物的设计需要考虑到引物的长度、GC含量、特异性等因素，以确保扩增的效率和特异性。
3.扩增反应：在扩增反应中，将DNA模板、引物和扩增酶一起进行PCR反应，以扩增目标区域。
扩增反应的条件需要优化，包括温度、时间和酶的浓度等因素。
通过多轮扩增反应，可以得到足够的扩增产物。
4.文库构建：扩增产物经过纯化和提取后，可以进行文库构建。
文库构建的方法可以根据具体实验室的要求选择，包括文库的修饰、连接、大小选择等步骤。
5.高通量测序：文库构建完成后，可以使用高通量测序技术进行测序。
根据具体的仪器和测序平台，测序方法可以有所不同，包括Illumina、Ion Torrent等。
二、MNGS的扩增原理MNGS是一种用于宏基因组测序的方法，可以同时测序多个样本中的所有DNA序列。
其扩增原理主要包括以下几个步骤：1.样本采集和提取：首先需要采集样本，可以是环境样品、生物体样品等。
全外显子测序深度计算方法
全外显子测序深度计算方法全外显子测序（Whole-exome sequencing，WES）是一种高通量测序技术，用于测序人类基因组中所有外显子区域的DNA序列。
由于外显子区域占据人类基因组的1%-2%，而包含大部分与蛋白质编码相关的功能位点，因此WES成为了研究人类遗传变异和疾病致病机理的有力工具。
在进行全外显子测序之前，需要对样品进行DNA库构建。
库构建的首要步骤是DNA片段化，将整个基因组或目标区域的DNA随机打断为约150-200 bp的片段，之后使用外显子富集技术，如环境选择性放大法（capturing）或沉降法（solution hybridization），选择片段中的外显子区域进行富集。
完成DNA库构建后，接下来进行高通量测序。
WES通常采用高通量测序平台，如Illumina HiSeq或NovaSeq等，生成数百万到数十亿条短序列（reads），每条短序列通常为100-150 bp。
测序完成后，需要对测序的reads进行质控和数据处理。
测序数据通常以FASTQ格式存储，包含每条reads的序列信息和对应的质量值。
首先，需要使用质控工具（如FastQC）对测序数据进行质量评估。
如果发现有质量较差的reads，可以使用软件工具（如Trimmomatic）进行过滤和修剪，将低质量的reads从数据集中去除。
同时，还需要移除适配体序列，避免影响后续的分析。
经过质控和数据处理后，接下来进行全外显子测序的深度计算。
全外显子测序的深度是指从目标区域得到的平均测序覆盖度，即每个碱基被测序的平均次数。
深度越高，测序数据的准确性和可靠性就越高。
计算全外显子测序的深度可以使用各种软件和工具。
以下是两种常用的深度计算方法：1.简单计数法：此方法将测序覆盖度定义为每个外显子区域中被覆盖的碱基数目的平均值。
通过统计每个外显子区域中的测序片段数目，可以计算得到测序覆盖度。
2.平均深度法：该方法将测序覆盖度定义为每个外显子区域中被测序的平均次数。
中国人类遗传资源信息对外提供或开放使用备案范围和程序
2
填写说明
1.申请单位应为中方单位。 2.申请人应认真阅读《中华人民共和国人类遗传资源管理条 例》《中国人类遗传资源信息对外提供或开放使用备案范围和程 序》，所备案内容须符合要求。 3.备案信息表内容须实事求是、准确完整、层次清晰。申请 人须对备案材料的真实性、准确性、完整性、规范性负责。 4.申请人根据网上平台提示在线填写备案信息表。信息表正 文部分统一用仿宋小四号字填写，行间距 1.5 倍。凡不填写的内 容，请用“无”表示。外来语要同时用原文和中文表达，外文缩写 首次出现时，须注明全称。
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用途
最终处置方式
注：1.信息类型：临床数据，如人口学信息、一般实验室检查信息等；影像数据，如 B 超、CT、PET-CT、核磁共振、X 射线等；生物标志物数据，如诊 断性生物标志物、监测性生物标志物、药效学/反应生物标志物、预测性生物标志物、预后生物标志物、安全性生物标志物、易感性/风险生物标志物；基 因数据，如全基因组测序、外显子组测序、目标区域测序、人线粒体测序、全基因组甲基化测序、lnc RNA 测序、转录组测序、单细胞转录组测序、small RNA 测序等；蛋白质数据；代谢数据；
甲基化测序原理
甲基化测序原理甲基化测序是一种用于检测DNA甲基化的方法。
DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式，在多种生物过程中发挥重要作用，如基因表达调控、细胞分化、基因组稳定性维持等。
甲基化测序已经成为研究癌症、神经退行性疾病等疾病的重要手段之一。
甲基化测序原理是基于DNA甲基化后所形成的5-甲基脱氧胞嘧啶（5-mC）与未甲基化的脱氧胞嘧啶（dC）在化学和物理性质上的不同之处。
甲基化测序主要分为两种类型：全基因组甲基化测序和目标区域甲基化测序。
全基因组甲基化测序是指将整个基因组的所有区域进行甲基化测序，而目标区域甲基化测序是指仅测序已知某些基因的甲基化状态。
在全基因组甲基化测序中，首先需要将DNA样品进行加样性处理，以消除非特异性结果。
接着通过酶切将整个基因组的DNA进行裂解，然后使用甲基化特异性的抗体来富集甲基化的DNA片段。
然后，将富集后的DNA片段进行二代测序，以获得所有DNA片段的甲基化情况。
在目标区域甲基化测序中，采用PCR扩增或捕获技术，只测序目标区域的甲基化状态。
在PCR扩增的情况下，可以设计特定的引物，使PCR仅扩增目标区域的DNA片段。
在捕获技术中，通常使用探针来捕获目标区域的DNA，然后进行二代测序，以获得目标区域的甲基化情况。
通过这些甲基化测序技术，可以获得DNA甲基化的高分辨率图谱，并进一步了解甲基化在基因表达调控和基因组可塑性等方面的功能和作用。
甲基化测序技术还可以用于诊断和治疗风险评估，以及个体化医疗。
DNA甲基化是一种非常重要的表观遗传修饰方式，甲基化测序技术可以帮助我们更深入地理解甲基化在基因表达调控和基因组可塑性等方面的功能和作用。
随着技术的不断更新和完善，相信甲基化测序技术将会在疾病预防、基因治疗和精准医疗等领域发挥越来越重要的作用。
甲基化测序技术的应用癌症：DNA甲基化调节基因活性，已经成为许多癌症的发病机制之一。
甲基化测序技术已被广泛应用于癌症研究中，以识别癌症相关的甲基化变化，并作为新型癌症治疗的候选靶点。
【新知解读】靶向测序之“弱水三千，只取一瓢”
【新知解读】靶向测序之“弱⽔三千，只取⼀瓢”如果你需要⼤海⾥特定品种的鱼，你会选择⽤渔⽹直接捕捞，还是选择投放特制鱼饵，吸引⽬标鱼上钩？相信睿智的你，肯定会选择后者！靶向测序的核⼼，即靶向富集⽬标序列。
下⾯⼩燃带你去看看如何在⼤海中靶向捕“鱼”。
01靶向测序⽅法介绍⽬标区域测序，⼜称靶向测序，是指⽬标序列富集后测序的研究策略。
它可根据不同的应⽤，利⽤较低的数据量得到理想的灵敏度和准确度。
相较全基因组与全外显⼦测序，靶向测序能够聚焦⽬标区域，去除冗余数据⼲扰，测序成本低且测序深度深，能⾼效经济发挥NGS技术的优势，并⼴泛应⽤到临床检测、疾病筛查等众多领域。
现在常⽤的靶向测序⽅法主要有三类[1]：I. 杂交捕获法（Hybrid capture）II. 分⼦倒置探针富集法（Molecular inversion probes，MIP)III. PCR富集法我们从原理⼊⼿，先来认识下这三种靶向测序⽅法。
杂交捕获法杂交捕获法包括固相和液相杂交捕获法两类。
固相杂交捕获法是先选定⽬标DNA区域，在芯⽚上修饰与⽬标区域互补的探针；随后在芯⽚上进⾏DNA与探针的杂交反应；最后将与探针杂交的DNA洗脱下来⽤于后续的测序⼯作（图1左）。
⽬前市⾯上的代表产品是Roche NimbleGen，特点是使⽤超⾼密度、叠⽡式排布的DNA探针，具有⾼富集均⼀度等。
液相杂交捕获法是⽬前被⼴泛应⽤的靶向测序⽅法，根据碱基互补原理定制带有⽣物素的探针，在液相中与⽬的序列杂交，通过链酶亲和素修饰的磁珠液相杂交捕获法是⽬前被⼴泛应⽤的靶向测序⽅法吸附带有⽣物素的探针，富集⽬的DNA⽚段（图1右）。
图1.杂交捕获⽅法（固相+液相）[1]分⼦倒置探针富集法分⼦倒置探针富集法即通过设计⼝袋型的探针，此探针两端(红⾊序列Target complementary region）能与⽬的区域退⽕，然后利⽤DNA聚合酶及连接酶补平缺⼝成完整的环状探针，通过外切酶将游离的探针消化。
sanger测序法的原理与应用范围
Sanger测序法的原理与应用范围1. Sanger测序法的原理Sanger测序法是一种经典的DNA测序技术，由Frederick Sanger于1977年发明。
它是通过合成链终止的方法进行DNA序列的测定。
下面是Sanger测序法的工作原理：1.扩增目标DNA片段: 首先，需要从待测序列中扩增出感兴趣的DNA片段。
常用的方法是聚合酶链式反应（PCR）。
2.构建测序模板: 将扩增出的DNA片段克隆到特定类型的载体上，如质粒或噬菌体。
这个过程被称为构建测序模板。
3.DNA链终止反应: 使用DNA聚合酶和一组碱基特殊的二进制反应体系进行DNA链延伸过程，其中包括四种碱基（dATP、dCTP、dGTP和dTTP）以及二进制链终止碱基（ddATP、ddCTP、ddGTP和ddTTP）。
这些链终止碱基只能被合成DNA链的酶选择地插入。
4.碱基标记与分离: 当DNA合成碱基为链终止碱基时，反应体系中的相应碱基会被标记上荧光或放射性分子。
此时，所有DNA片段会被分为不同长度，并在聚丙烯酰胺凝胶电泳中分离。
5.测序结果读取: 通过电泳等方法将荧光信号或放射性信号转化为数字信号，并解析成测序结果。
不同颜色（或放射性强度）的信号表示不同的碱基。
2. Sanger测序法的应用范围Sanger测序法作为第一代测序技术，已经被广泛应用于各个领域，包括：1.基因组测序: Sanger测序法被广泛用于测定各种生物的基因组序列。
它是人类基因组计划的主要测序技术之一，也被用于其他物种的基因组测序。
2.突变检测: Sanger测序法可以用于检测基因中的突变或多态性位点。
通过测序目标基因的特定区域，可以鉴定个体之间的差异。
3.基因表达分析: Sanger测序法可以帮助研究人员了解细胞中的基因表达模式。
通过测序mRNA反转录产生的cDNA序列，可以确定基因在特定组织或条件下的表达水平。
4.病毒学研究: Sanger测序法被广泛应用于病毒学研究中，用于测序各种病毒的基因组序列。
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案例二 癌症研究——目标区域测序研究滤泡性淋巴瘤复发性变异和演化［9］
研究先利用全基因组及外显子组测序技术发现连接组蛋白基因、B 细胞发育相关基因及位于 NF-κB、JAK-STAT 信号 通路上的若干基因发生复发性突变。随后采用目标区域测序评估前期筛选的高频突变在大样本层面的突变情况，选取 100 例淋巴瘤样本及 32 对原发－复发瘤成对样本，重点研究 28 个先前未报道与淋巴瘤相关的基因，推测表观调控相关基因 （KMT2D 和 CREBBP）发生的突变可能是触发癌变的早期驱动突变。
临床应用 如单基因病遗传检测，癌症易感基因检测，心脑血管疾病基因检测，用药指导基因 检测……
技术路线
探针定制 样品检测 目标区域捕获建库 上机测序 数据质控 SNP ／ InDel 检测 定制化分析
技术参数
样本要求 样品类型：DNA 样品 样品总量：≥ 0.5 μg DNA （提取自新鲜及冻存样本）
本研究选用 29 个家庭中的 33 个患病个体进行目标区域测序或外显子测序，目标区域测序针对 21 个已知的与胆汁淤 积表型相关的基因序列设计捕获探针并进行测序，两种测序方法均发现在部分患病个体中存在 TJP2 的纯合突变。随后利 用分子生物学等研究手段，证明了 TJP2 基因的截断突变会降低肝脏中 TJP2 表达量，从而影响相关蛋白的定位并破坏细胞 间的紧密连结结构，进一步表明 TJP2 突变与胆汁淤积性疾病相关。
[6] Wieczorek D, Bögershausen N, Beleggia F, et al. A comprehensive molecular study on Coffin–Siris and Nicolaides–Baraitser syndromes identifies a broad molecular and clinical spectrum converging on altered chromatin remodeling [J]. Human molecular genetics, 2013, 22(25): 5121-5135.
目标区域测序
目标区域测序（Target region sequencing）是通过定制目标基因组区域的探针，与基因组 DNA 进 行杂交，将目标区域 DNA 富集后进行高通量测序的技术手段。通过对大量样本的目标区域研究，有助于发 现和验证疾病相关候选基因或相关位点，在临床诊断和药物开发方面有着巨大的应用潜力。
技术优势
高密度信息 针对目的基因组区域进行遗传变异位点检测
高准确性 对特定区域深入研究，得到更深的覆盖度和更高的数据准确性，提高了对稀有变异的检测能力
高性价比 更经济有效，更高通量，适合大样本量研究
更快捷 缩短研究周期，加快文章发表与加速临床应用
应用方向
疾病研究
如 SMNA[1]，家族性渗出性视网膜病（FEVR）[2], 糖尿病 [3], 非综合症性耳聋 [4]，心肌病 [5]， Coffin-Siris and Nicolaides–Baraitser ssyndromes[6], 急性淋巴细胞白血病 [7] ……
图 2 滤泡性淋巴瘤 28 个基因突变位点的分布 2
参考文献
[1] Brkanac Z, Spencer D, Shendure J, et al.IFRD1 Is a Candidate Gene for SMNA on Chromosome 7q22-q23 [J]. The American Journal of Human Genetics, 2009, 84(5): 692-697.
[2] Nikopoulos K, Gilissen C, Hoischen A, et al. Next-Generation Sequencing of a 40 Mb Linkage Interval Reveals TSPAN12 Mutations in Patients with Familial Exudative Vitreoretinopathy [J]. The American Journal of Human Genetics, 2010, 86(2): 240-247.
[3] Smith S B, Qu H Q, Taleb N, et al. Rfx6 directs islet formation and insulin production in mice and humans [J]. Nature, 2010, 463(7282): 775-780.
[4] Rehman AU, Morell RJ, Belyantseva IA, et al.Targeted capture and next -generat ion sequencing identifies C9orf75, encoding taperin, as the mutated gene in nonsyndromic deafness DFNB79 [J].The American Journal of Human Genetics , 2010, 86(3):378-88.
[7] Sarhadi V K, Lahti L, Scheinin I, et al. Targeted resequencing of 9p in acute lymphoblastic leukemia yields concordanபைடு நூலகம் results with array CGH and reveals novel genomic alterations [J]. Genomics, 2013, 102(3): 182-188.
≥ 1.0 μg DNA （提取自 FFPE 样本） 样品浓度：≥ 20 ng/µl
捕获平台 Agilent SureselectXT Custom Kit
测序平台 HiSeq 4000 PE150
测序深度 200X（平均有效测序深度）
项目周期 定制探针 70 天，建库测序分析 30 天
1
案例解析 案例一 疾病研究——目标区域测序鉴定进行性胆汁淤积性肝病的致病突变基因 [8]
[8] Melissa S, Sandra S, Efterpi P, et al. Mutations in TJP2 cause progressive cholestatic liver disease [J]. Nature genetics, 2014, 46(4):326-328.
[9] Oksosun J, Bödör C, Wang J, et al. Integrated genomic analysis identifies recurrent mutations and evolution patterns driving the initiation and progression of follicular lymphoma [J]. Nature genetics, 2014, 46(2): 176-181.
3
[5] Lopes L R, Zekavati A, Syrris P, et al. Genetic complexity in hypertrophic cardiomyopathy revealed by high- throughput sequencing [J]. Journal of medical genetics, 2013, 50(4): 228-239.