第二代测序的基本数据处理
二代宏基因组测序数据标准分析流程
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二代测序技术简介
二代测序技术简介一、什么是二代测序技术?二代测序技术,也被称为高通量测序技术,是一种快速、高效的DNA 或RNA序列测定方法。
相比传统的Sanger测序技术,二代测序技术具有较高的测序效率和容量,能够同时测序数百万到数十亿个碱基对,大大提高了测序的速度和数据产量。
常用的二代测序技术包括Illumina 测序技术、Ion Torrent PGM 测序技术等。
二、Illumina二代测序技术的原理与过程1. 原理Illumina二代测序技术基于桥式扩增和碱基扩增的原理。
DNA样本经过打断、连接和PCR扩增等处理后,将单链DNA固定于特定表面上,并在每个DNA分子之间形成成千上万个桥式扩增复合物。
在模板DNA的存在下,通过逐个反复封闭、复制和荧光标记的方式,进行碱基的逐渐扩增,并利用荧光信号记录测序结果。
2. 过程(1)样本制备:包括DNA或RNA的提取、打断、连接和PCR扩增等步骤,以获得特定长度的DNA片段。
(2)文库构建:将DNA片段连接到Illumina测序芯片上的适配器上,并进行PCR扩增,形成DNA桥式扩增复合物。
(3)测序芯片加载:将DNA桥式扩增复合物置于测序芯片上,使得每个DNA分子都与芯片上的特定区域相结合。
(4)桥式扩增:通过逐个反复封闭、复制和荧光标记的方式进行碱基的逐步扩增,形成簇团。
(5)图像获取:利用高分辨率成像系统拍摄簇团的荧光信号。
(6)数据分析:将图像数据转化为碱基序列,通过比对和组装等算法,得到原始测序数据。
三、Illumina二代测序技术的优势和应用领域1. 优势(1)高通量:能够在较短时间内产生大规模的测序数据。
(2)高准确性:其错误率低于其他二代测序技术,能够提供高质量的测序结果。
(3)可扩展性:适用于不同规模的测序项目,从几个目标区域到整个基因组的测序,具有较高的灵活性。
(4)低成本:相对于传统的Sanger测序技术,具有更低的测序成本。
2. 应用领域(1)基因组学研究:能够对物种的基因组进行全面测序和变异分析,有助于揭示基因组结构和功能。
二代基因测序流程和试剂
二代基因测序流程和试剂的步骤和流程引言二代基因测序是一种高通量、高效率的基因测序技术,能够大规模地获取DNA或RNA的序列信息。
本文将详细描述二代基因测序的流程和试剂的步骤和流程,确保流程清晰且实用。
流程概述二代基因测序的流程可以分为样品准备、DNA或RNA提取、文库构建、聚合酶链式反应(PCR)、测序和数据分析等步骤。
下面将详细介绍每个步骤的具体操作和试剂使用。
1. 样品准备样品准备是整个二代基因测序流程的关键步骤,合理的样品准备可以保证后续步骤的顺利进行。
样品可以是组织、细胞、血液等,需要根据研究目的进行选择。
样品准备的步骤包括:1.1 样品收集根据研究目的选择合适的样品,并采用合适的方法进行收集。
例如,对于组织样品,可以通过手术获取;对于细胞样品,可以通过培养或离心分离等方法获取。
1.2 样品保存采集后的样品需要及时保存,以防止样品质量的降低。
常用的保存方法包括冷冻保存和固定保存。
冷冻保存可以使用液氮保存或低温冰箱保存,固定保存可以使用甲醛等试剂进行固定。
2. DNA或RNA提取DNA或RNA提取是获取样品中的核酸的关键步骤,常用的提取方法包括酚-氯仿法、盐酸法和商用试剂盒法等。
下面以商用试剂盒法为例进行介绍:2.1 样品裂解将样品加入裂解缓冲液中,通过离心等方法使细胞或组织破碎,释放出DNA或RNA。
2.2 蛋白酶处理加入蛋白酶将样品中的蛋白质降解,以便后续纯化DNA或RNA。
2.3 DNA或RNA纯化将裂解液加入商用试剂盒中,通过离心等方法将DNA或RNA与其他杂质分离。
根据试剂盒的不同,可以使用硅胶膜或磁珠等材料进行纯化。
2.4 洗脱DNA或RNA将纯化后的DNA或RNA从硅胶膜或磁珠上洗脱下来,得到纯化后的DNA或RNA。
3. 文库构建文库构建是将提取到的DNA或RNA转化为测序所需的文库,常用的文库构建方法包括PCR文库构建法和片段文库构建法。
下面以PCR文库构建法为例进行介绍:3.1 DNA片段制备将提取到的DNA通过限制性内切酶或超声波等方法制备成适当的片段。
二代测序技术的原理与应用
二代测序技术的原理与应用1. 简介二代测序技术(Next Generation Sequencing, NGS)是一种高通量测序技术,能够在较短时间内获取大量的DNA或RNA序列信息。
与传统的Sanger测序技术相比,二代测序技术具有更高的效率、更低的成本和更高的测序深度,被广泛应用于基因组学、转录组学、表观遗传学和生物信息学研究领域。
2. 原理二代测序技术的原理主要包括建库、测序和数据分析三个步骤。
2.1 建库建库是指将待测样品中的DNA或RNA分子进行分离、纯化和适当的处理,生成适合测序的文库。
建库的方法主要包括文库构建、适配体连接和PCR扩增。
•文库构建:将DNA或RNA分子通过特定的实验操作,转化为特定的文库,如文库构建使用方法•适配体连接:将特定的适配体连接到文库DNA的两端,使之适应测序仪的测序过程•PCR扩增:通过PCR反应,扩增适配体连接的文库DNA,以增加DNA的浓度和丰度2.2 测序测序是指对建立好的文库进行测序反应,获取DNA或RNA序列信息的过程。
常用的二代测序技术包括 Illumina HiSeq、PacBio和Ion Torrent等。
•Illumina HiSeq:基于大规模并行测序技术,能够同时测序上万个DNA分子,具有高通量和高准确性的特点•PacBio:基于单分子测序技术,能够实现实时测序和长读长的优点,但准确性相对较低•Ion Torrent:基于半导体芯片测序技术,能够快速测序并实时生成数据,适用于小规模测序项目2.3 数据分析数据分析是指对测序得到的原始数据进行处理、拼接和注释,最终得到有意义的测序结果。
数据分析的流程包括数据质控、序列比对、SNP/Indel检测和功能注释等步骤。
•数据质控:对原始数据进行质量评估和修剪,去除低质量和污染序列•序列比对:将测序序列与参考基因组进行比对,找到序列在基因组上的位置•SNP/Indel检测:根据比对结果,寻找样本和参考基因组之间的单核苷酸多态性位点或插入/缺失变异•功能注释:对检测到的变异位点进行功能注释和生物信息学解析,以了解其潜在功能和疾病关联性3. 应用二代测序技术在许多领域中得到广泛应用,包括以下几个方面:3.1 基因组学研究二代测序技术能够高效地获得生物体的整个基因组序列,并对基因组结构、基因组重组以及基因间相互作用等进行研究。
二代测序技术-illumina测序原理 -回复
二代测序技术-illumina测序原理-回复二代测序技术(Next Generation Sequencing,NGS)是一种高通量、高效率的DNA测序技术,它革命性地改变了基因组学的研究方式。
其中,illumina测序技术是目前应用最为广泛的二代测序技术之一。
本文将以"illumina测序原理"为主题,详细介绍illumina测序技术的原理和相关步骤。
首先,介绍一下illumina测序技术的基本原理。
Illumina测序技术主要是依托于DNA链延伸和合成特性,利用偶联反应(ligation)和桥式PCR (bridge PCR)进行高效的DNA扩增,并通过荧光信号的记录来反应DNA碱基的顺序。
具体而言,illumina测序原理基于以下几个步骤:1. DNA片段准备:首先,需要将待测DNA样本进行处理。
通常,DNA 样本会被打断成短片段,这些片段的长度可以根据具体实验的需求进行调整。
2. 适配体的连接:接下来,需要将适配体连接到DNA片段的两端。
适配体是一段带有特定序列的DNA,它的作用是为PCR反应和测序提供起始位点。
3. 桥式PCR扩增:连接完适配体后,DNA片段被固定在一个玻璃芯片上。
在芯片上,每个片段的两端都会连成一条桥状结构。
接下来,进行PCR 扩增反应。
PCR反应中使用的引物能够帮助完成DNA合成,从而使得DNA片段在桥状结构上进行扩增。
4. 单碱基的加入:桥式PCR反应产生的DNA片段将被转录成RNA,然后再通过逆转录成DNA。
这一过程中,每个DNA链上的荧光核苷酸被加入到模板链上,形成一个新的DNA链。
每种不同的荧光标记代表一个特定的DNA碱基。
5. 荧光信号的检测:在illumina测序仪中,会通过激光的照射和荧光信号的检测来记录每个位置上的DNA碱基。
由于每个位置上只加入一种荧光标记的碱基,可以通过特定的滤光片来分辨不同的荧光信号。
6. 数据分析:最后,通过计算机算法对测序得到的数据进行分析和处理,得到DNA序列的信息。
二代自动化测序仪工作的基本原理
二代自动化测序仪工作的基本原理
二代自动化测序仪工作的基本原理包括以下几个步骤:
1. 文库构建:首先需要将待测样品的DNA(或RNA)进行处理,并通过反转录和PCR等技术构建出文库。
文库中包含了待测样品中DNA(或RNA)的片段,每个片段都带有特定序列,以便在测序过程中进行识别和定位。
2. 模板制备:将文库中的DNA片段进行扩增,以产生大量的DNA模板。
这通常通过PCR技术完成。
3. 测序循环:将DNA模板固定在测序仪的载体上,形成DNA团簇。
接着,利用碱基扩增技术,将其中一种碱基(如A、T、C或G)的昏暗其余更多地出现在同一位置,形成"密集区"。
接下来,通过导入测序仪的碱基固定位于测序仪的平板上,使它们与DNA团簇中的DNA片段相互匹配。
4. 图像捕捉与信号分析:测序仪会拍摄DNA团簇的图像,记录下碱基的顺序及其对应的荧光信号。
然后通过图像处理和信号分析,确定每个碱基对应的信号,从而得到DNA片段的序列信息。
5. 数据处理与序列重建:对得到的图像和信号进行数据处理,如去除噪声和校正,然后利用计算算法来重建DNA片段的完整序列。
通过以上步骤,二代自动化测序仪可以高通量、快速和准确地获取DNA(或RNA)的序列信息,从而广泛应用于基因组学、转录组学、表观基因组学等领域的研究和应用。
第二代测序中的数据分析-转录组
6.3.2 Transcript assembly with Cufflinks
Cufflinks output
– FPKM for gene – FPKM for transcript isoforms
6.3.3 Differential analysis with Cuffdiff
6.3.3 Differential analysis with Cuffdiff
$ cuffdiff -o diff_out -b genome.fa -p 8 -L C1, C2 -u merged_asm/merged.gtf ./C1_R1_thout/accepted_hits.bam, ./C1_R2_thout/accepted_hits.bam, ./C1_R3_thout/accepted_hits.bam ./C2_R1_thout/accepted_hits.bam, ./C2_R3_thout/accepted_hits.bam, ./C2_R2_thout/accepted_hits.bam
/index.shtml/ / / / /cummeRbund/
6.1 常规分析
Trapnell et al., 2012
6.1 常规分析
1. Align the RNA-seq reads to the genome
– Bowtie and TopHat
2. Assemble expressed genes and transcripts
– Cufflinks and cuffmergd
> > > > Library (cummeRbund) cuff_data <- readCufflinks(‘diff_out’) csDensity(genes(cuff_data) csScatter(gene(cuff_data), ‘C1’, ‘C2’)
上机-第二代测序中的数据分析-基因组
参考基因组索引建立过程
bwa index 指令更多的用法及 options
5. 拼接组装
● 生成 sai 文件
– $ cd ~/proj1/ – $ bwa aln ref/ref1.fa reads/example1.L.fq > aln_example1.L.sai – $ bwa aln ref/ref1.fa reads/example1.R.fq > aln_example1.R.sai
执行路径建成以后, cd 回到工作目录,输入 fastqc -h 按回车能够
看到以下信息则表示安装成功
2.2 安装 BWA
● 解压缩
– $ cd ~/tools/bwa/ – $ tar -jxvf bwa-0.7.3a.tar.bz2
● 编译
பைடு நூலகம்– $ cd bwa-0.7.3a/ – $ make
2.1 安装 FastQC
● 解压缩
– $ cd ~/tools/fastqc/ – $ unzip fastqc_v0.10.1.zip
● 激活执行命令
– $ cd FastQC – $ chmod +x fastqc
● 建立执行路径
– $ cd ~/bin/ – $ ln -s ~/tools/fastqc/FastQC/fastqc ./
– $ cd ~/tools/samtools/ – $ tar -jxvf samtools-0.1.19.tar.bz2
● 编译
– $ cd samtools-0.1.19/ – $ make
● 建立执行路径
– $ cp samtools ~/bin/ – $ cp bcftools/vcfutils.pl ~/bin/ – $ cp bcftools/bcftools ~/bin/
二代测序实验流程介绍
二代测序实验流程介绍英文回答:Next-Generation Sequencing (NGS) Workflow.Next-generation sequencing (NGS), also known as high-throughput sequencing, is a technology that has revolutionized the field of genomics. NGS platforms allowfor the rapid and cost-effective sequencing of millions of DNA or RNA fragments, providing researchers with unprecedented insights into the genetic makeup of organisms.The NGS workflow typically involves the following steps:1. Sample Preparation: The DNA or RNA sample isisolated from the biological specimen and fragmented into smaller pieces. Adapters are then ligated to the ends ofthe fragments, which contain sequences that are complementary to the sequencing primers.2. Cluster Generation: The DNA fragments are amplified and attached to a solid surface, such as a glass slide or bead. This process creates a cluster of identical DNA fragments, each of which represents a specific region of the genome.3. Sequencing: The sequencing primers are complementary to the adapters on the DNA fragments. During sequencing, fluorescently labeled nucleotides are added to the primer extension reaction, and the sequence of the DNA fragment is determined by the order in which the nucleotides are incorporated.4. Data Analysis: The raw sequencing data is analyzed using bioinformatics tools to identify and assemble the DNA fragments into contigs and scaffolds. These contigs and scaffolds represent the reconstructed genome or transcriptome of the organism.中文回答:二代测序实验流程。
二代测序技术的原理和应用
二代测序技术的原理和应用1. 引言二代测序技术(Next-Generation Sequencing, NGS)是指相对于传统的第一代测序技术而言的一种新一代的高通量测序技术。
通过采用并行化的测序方法,二代测序技术具有高速、高通量、低成本和高准确性等特点。
本文将介绍二代测序技术的原理以及其在基因组学、转录组学和蛋白质组学等方面的应用。
2. 二代测序技术的原理二代测序技术主要采用了大规模并行、高度自动化的测序方法。
其核心原理是利用DNA合成和测序反应的循环处理,将目标DNA分子扩增并逐个测序。
以下是二代测序技术的基本原理:•DNA文库构建:首先,将待测序的DNA样本通过DNA分离和纯化方法获得目标片段。
然后,利用DNA聚合酶反应,将目标DNA片段扩增成DNA文库,以便后续的测序分析。
•DNA片段连接:将DNA文库中的目标DNA片段与连接适配体连接。
适配体是一段含有特定序列的DNA片段,用于固定目标DNA片段并提供引物以进行扩增。
•DNA片段扩增:利用聚合酶链式反应(PCR)技术,将连接适配体的DNA片段进行扩增,并生成大量同一序列的复制品。
这一步骤被称为桥式PCR,通过将DNA片段固定在聚合物底片上,实现DNA的扩增。
•DNA测序:二代测序技术主要采用Illumina、Ion Torrent和454等商业平台进行测序。
这些平台采用不同的测序原理,例如荧光标记测序、碱基测序和去氧核苷酸测序等。
在测序过程中,通过逐个鉴定固定在芯片上的DNA片段的碱基序列,得到目标DNA的测序结果。
•数据处理与分析:测序完成后,得到的测序数据将通过计算机分析并进行数据处理。
这一步骤包括去除低质量序列、修剪适配体序列、将测序片段比对到参考基因组上,并进行位点识别和变异检测等。
3. 二代测序技术的应用二代测序技术已经广泛应用于基因组学、转录组学和蛋白质组学的研究中。
以下列举了一些主要的应用领域:3.1 基因组学•全基因组测序(WGS):通过对个体的全基因组进行测序,可以获得个体全基因组的信息,从而了解其遗传变异情况、个体差异以及疾病相关基因的检测。
第二代测序的基本数据处理
de novo assembly
reads
contigs
―基因组科学与信息”培训研习班
Scaffolding
Contigs A
B
C
Solid MP reads
ContigID ContigA ContigA …
ContigID ContigB ContigC …
#Links 1000 200 …
biobwasourceforgenetbwashtml基因组科学与信息培训研习班32solexareadsmappingsoap2indexreferencesequences2bwtbuilderreffasinglesoappairendsoappeoutput2seoutputmaxinsertsize基因组科学与信息培训研习班32solexareadsmappingsoap2基因组科学与信息培训研习班基因组科学与信息培训研习班33solidreadsmappingbioscope基因组科学与信息培训研习班33solidreadsmapping基因组科学与信息培训研习班33solidreadsmapping基因组科学与信息培训研习班34454readsmappingnewbleroutputdirreffa1sff454readstatustxt基因组科学与信息培训研习班denovosequencingreadscorrectionshortreads
―基因组科学与信息”培训研习班
4.2 Solexa assembly
Soapdenovo output
• *.contig Contigs file • *.scafSeq Scaffolds file
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二代测序知识梳理大全
二代测序知识梳理大全二代测序,也被称为高通量测序,是一种通过构建DNA文库,对DNA进行大规模、并行高通量测序的技术。
相对于传统的Sanger测序,二代测序以其快速、高度自动化以及低成本等优势,在基因组学、转录组学、表观基因组学等领域得到了广泛应用。
下面将对二代测序涉及的主要技术和相关概念进行梳理。
1. SBS(Sequencing by Synthesis)技术:单分子实时测序和二代测序中最常用的技术之一。
该技术是通过将DNA模板分子固定在表面上,利用特殊的引物和荧光标记的四个核苷酸进行DNA合成,每次合成一个碱基,并通过检测发出的荧光信号来确定该碱基。
这一过程被反复重复,从而实现对整个DNA序列的测定。
2. Illumina测序技术:目前最为常用的二代测序技术之一,采用SBS技术。
其特点是高通量、高精度和低成本,适用于快速测序和大规模测序。
Illumina测序采用的文库构建方法常见的有gDNA文库、mRNA文库、甲基化文库等。
3. Ion Torrent测序技术:采用电学信号检测DNA合成过程中释放的离子,基于质量变化原理进行二代测序。
Ion Torrent测序系统具有速度快、成本低、操作简单等优点,并且适用于小型项目和个体化医疗等领域。
4. PacBio测序技术:采用单分子实时测序原理进行测序。
该技术基于观察DNA合成过程中聚合酶的动态变化,并将其转化为序列信息。
PacBio测序具有长读长、直接测序、不需文库构建等优势,适用于基因组重组、转录组、血液学研究等领域。
5. SMRT(Single Molecule Real-Time)测序:是PacBio测序技术的商标名称。
SMRT测序具有高读长、高准确性、能够检测DNA甲基化等特点,在细菌学、宏基因组学、临床研究等领域有重要应用。
6. 数据分析:二代测序产生的原始数据通常是FASTQ格式的序列文件,需要进行适当的数据预处理、序列比对、变异检测等分析。
简述二代测序的工作流程
简述二代测序的工作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!二代测序的工作流程主要包括以下几个步骤:1. 样本制备:提取样本中的 DNA 或 RNA。
高通量测序:第二代测序技术详细介绍
在过去几年里,新一代DNA 测序技术平台在那些大型测序实验室中迅猛发展,各种新技术犹如雨后春笋般涌现。
之所以将它们称之为新一代测序技术(next-generation sequencing),是相对于传统Sanger 测序而言的。
Sanger 测序法一直以来因可靠、准确,可以产生长的读长而被广泛应用,但是它的致命缺陷是相当慢。
十三年,一个人类基因组,这显然不是理想的速度,我们需要更高通量的测序平台。
此时,新一代测序技术应运而生,它们利用大量并行处理的能力读取多个短DNA 片段,然后拼接成一幅完整的图画。
Sanger 测序大家都比较了解,是先将基因组DNA 片断化,然后克隆到质粒载体上,再转化大肠杆菌。
对于每个测序反应,挑出单克隆,并纯化质粒DNA。
每个循环测序反应产生以ddNTP 终止的,荧光标记的产物梯度,在测序仪的96 或384 毛细管中进行高分辨率的电泳分离。
当不同分子量的荧光标记片断通过检测器时,四通道发射光谱就构成了测序轨迹。
在新一代测序技术中,片断化的基因组DNA 两侧连上接头,随后运用不同的步骤来产生几百万个空间固定的PCR 克隆阵列(polony)。
每个克隆由单个文库片段的多个拷贝组成。
之后进行引物杂交和酶延伸反应。
由于所有的克隆都是系在同一平面上,这些反应就能够大规模平行进行。
同样地,每个延伸所掺入的荧光标记的成像检测也能同时进行,来获取测序数据。
酶拷问和成像的持续反复构成了相邻的测序阅读片段。
Solexa 高通量测序原理--采用大规模并行合成测序法(SBS, Sequencing-By-Synthesis)和可逆性末端终结技术(Reversible Terminator Chemistry)--可减少因二级结构造成的一段区域的缺失。
--具有高精确度、高通量、高灵敏度和低成本等突出优势--可以同时完成传统基因组学研究(测序和注释)以及功能基因组学(基因表达及调控,基因功能,蛋白/核酸相互作用)研究----将接头连接到片段上,经PCR 扩增后制成Library 。
二代测序法
二代测序法介绍二代测序法(second generation sequencing),也称为高通量测序,是一种用于测定DNA或RNA序列的方法。
相比于传统的Sanger测序方法,二代测序法具有更高的通量和更快的测序速度,因此被广泛应用于基因组学研究、生物医学研究和临床应用等领域。
二代测序技术原理二代测序技术通过将DNA片段进行大规模并行测序,来实现高通量测序。
整个测序过程可以分为DNA片段制备、文库构建、芯片上测序、图像分析和数据处理等步骤。
DNA片段制备首先,从待测样品的DNA中提取所需片段。
常用的DNA片段制备方法有PCR扩增、酶切和构建文库等。
文库构建将DNA片段连接到适当的文库载体上。
文库是DNA片段的集合,用于在后续步骤中进行测序。
构建文库的方法包括PCR扩增文库、切割文库和合成文库等。
芯片上测序将文库中的DNA样品倒置到芯片上,每个DNA片段会与芯片上的固定DNA序列匹配。
然后,使用荧光染料或其他方法来标记每个DNA片段的序列。
通过读取芯片上的荧光信号,可以获得DNA片段的序列信息。
图像分析和数据处理将芯片上的图像转换为原始数据,然后对数据进行处理和分析。
这包括配对序列的拼接、错误校正和序列比对等步骤。
最终,可以根据处理后的数据获得DNA片段的准确序列信息。
二代测序技术的优势相比传统的Sanger测序方法,二代测序技术具有以下几个优势:1.高通量:二代测序技术可以并行测序大量的DNA片段,从而大大提高了测序效率。
2.速度快:二代测序技术的测序速度很快,可以在较短的时间内完成大量的测序工作。
3.低成本:由于高通量和快速测序速度,二代测序技术的测序成本相对较低。
4.应用广泛:二代测序技术可以应用于基因组学研究、转录组学研究、表观遗传学研究和临床应用等各个领域。
二代测序技术的应用二代测序技术在科学研究和临床应用中有着广泛的应用。
基因组学研究二代测序技术在基因组学研究中发挥了重要作用。
通过对不同生物体的基因组进行测序,可以揭示其基因组的组成和结构。
二代测序仪器操作方法
二代测序仪器操作方法二代测序仪器是目前广泛应用于基因组学、转录组学和蛋白质组学等领域的高通量测序技术。
下面将详细介绍二代测序仪器的操作方法。
首先,操作人员应该熟悉二代测序仪器的基本构造。
二代测序仪器主要由测序平台、读取头、荧光探针、电泳卡和数据分析软件等组成。
操作人员应该了解各个组件的功能和使用方法。
其次,进行二代测序之前需要准备样品。
样品可以是DNA、RNA或蛋白质,可以通过提取、纯化等方法获取。
样品的质量和纯度对测序结果有很大影响,因此在进行测序之前,需要对样品进行质量检测和纯化处理。
接下来,将准备好的样品加载到二代测序仪器中。
首先,将样品和测序试剂混合,形成测序反应混合液。
然后,将混合液加入到读取头中,并且按照仪器要求进行装载。
装载完成后,需要对读取头进行校准和调整,确保各个通道的信号均匀且正常。
完成样品加载后,启动二代测序仪器,开始测序过程。
在测序过程中,读取头将会通过电泳卡进行读取,获取样品中的碱基序列信息。
读取过程中,测序仪器会发出荧光信号,标记每个碱基的类型。
这些荧光信号会被读取头接收并转换成电信号,然后通过数据线传输给电脑进行分析。
在测序过程中,需要保持实验环境的稳定和干净。
确保温度、湿度等参数符合要求,避免仪器故障和误差的产生。
此外,操作人员需要定期检查仪器状态,确保各个组件正常工作,以免影响测序结果的准确性和可靠性。
测序过程完成后,需要进行数据分析和结果解读。
首先,将测序得到的原始数据导入到数据分析软件中。
然后,对数据进行质量控制和预处理,包括去除低质量序列、修剪接头序列等。
接着,将处理后的数据与参考序列进行比对,得到样品的序列信息。
最后,根据序列信息对样品进行进一步的分析和解读,如基因注释、变异检测等。
总结而言,二代测序仪器的操作方法包括准备样品、加载样品、启动仪器、稳定环境、数据分析和结果解读等步骤。
操作人员需要掌握仪器的基本构造和功能,同时严格按照操作规程进行操作,以确保测序结果的准确性和可靠性。
第二代测序数据分析原理ppt课件
组间差异基因上调与下调个数统计,可以通过此图观察上调与下调的一个总体趋势
45
差异基因火山图,可以观察到差异基因总体分布
46
GO功能分类
• 目的:利用数据库注释信息将 UniGene进行 GO 功能分类。 原理:利用数据库的注释结果,应用blast2GO算 法进行GO功能分类,得到所有序列在Gene Ontology 的三大类:molecular function, cellular component, biological process 的各个层次所占 数目,一般取到14层。 结果:MF,BP,CC三大分类结果文件以及 UniGene2GO 关系列表,三大类别中第二层次上 的柱状分布图和饼图,GO功能的层次分布图。
15
第三代测序技术:单分子测序
Helicos Biosciences VisiGen
Pacific Biosciences Mobious Nexus I三 代测序技术中,序列都是在荧光或者化学发光物质的协助 下,通过读取DNA 聚合酶或DNA 连接酶将碱基连接到DNA 链上过程中
释放出的光学信号而间接确定的。 除了需要昂贵的光学监测系统,还要记录、存储并分析大量的光学图像 ,这都使仪器的复杂性和成本增加。依赖生物化学反应读取碱基序列更
增加了试剂、耗材的使用,在目前测序成本中比例相当大。 直接读取序列信息,不使用化学试剂,对于进一步降低测序成本是非常 可取的。为了实现这样的目标,目前就有很多人在研究纳米物理技术。 在全球,许多公司和组织,如Agilent,DNA Electronics,IBM, NabSys, Oxford Nanopore Technologies,Sequenom 等都在进行纳米孔测序的开发
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第二代测序技术流程
第二代测序技术流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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二代测序数据格式
二代测序(Next Generation Sequencing,NGS)产生的数据格式主要有原始测序数据(Raw Sequencing Data)和基因序列数据(Genome Sequence Data)。
原始测序数据是指未经任何处理的原始数据,包括测序得到的原始图像文件、测序仪输出的原始测序序列等。
这些数据通常以FASTQ格式存储,FASTQ是一种常用的测序数据格式,包含了测序得到的原始序列以及相关的质量评分信息。
基因序列数据是指经过测序后处理、比对分析和基因注释等步骤后得到的基因序列信息。
这些数据通常以BAM、VCF等格式存储,BAM是Binary Alignment Map的缩写,是一种用于存储基因序列比对信息的二进制格式;VCF是Variant Call Format的缩写,是一种用于存储基因变异信息的文本格式。
在实际应用中,根据不同的测序平台和实验设计,可能还有其他特定的数据格式。
了解这些数据格式有助于更好地处理、分析和解读二代测序数据。
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3.2 Solexa Reads mapping BWA
Index reference sequences bwa index -a is/bwtsw ref.fa
is: bwtsw: <2Gb >2Gb
Mapping bwa aln ref.fa short_read.fq > aln_sa.sai Output alignments in the SAM format bwa samse ref.fa aln_sa.sai short_read.fq > aln.sam bwa sampe ref.fa aln_sa1.sai aln_sa2.sai read1.fq read2.fq > aln.sam
AB SOLiD
– Reads length: 50bp – format: csfasta
Roche GS FLX (454)
– Reads length: ~400bp – Format: sff/fasta
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2.1 Solexa—fastq格式
Flowcell ID Lane# Tile# X Y Reads1/2
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Thanks~
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“ef.fa
Mapping
– Single soap -a <reads.fq> -D <ref.fa.index> -o <output> – Pair end
soap -a <reads1.fq> -b <reads2.fq> -D < ref.fa.index > -o <PE_output> -2 <SE_output> -m <min_insert_size> -x <max_insert_size>
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4.1 Denovo software
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4.2 Solexa assembly
Soapdenovo
Correction tool for SOAPdenovo
/
Soapdenovo
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3.2 Solexa Reads mapping SOAP2
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3.3 Solid Reads mapping BioScope
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3.3 Solid Reads mapping
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3.3 Solid Reads mapping
Reads Sequence
Reads Quality
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2.1 Solexa—fastq格式
The standard Sanger variant to assess reliability of a base call, otherwise known as Phred quality score
/soapdenovo.html
Velvet
/~zerbino/velvet/
ABySS
http://www.bcgsc.ca/platform/bioinfo/software/abyss
*Linux, 64bit CPU, 4G~256G memory
Qv=ASII(char)-64
or Qv=ASII(char)-33
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2.2 Solid—csfasta格式
Reads Sequence
Reads Quality
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2.3 fasta format
Sequence ID Sequence
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4.2 Solexa assembly
Soapdenovo config file
soapdenovo all -s config_file –o output_prefix
max_rd_len=100 [LIB] avg_ins=200 reverse_seq=0 asm_flags=3 rd_len_cutoff=80 rank=1 pair_num_cutoff=3 map_len=32 q1=fastqA_read_1.fq q2=fastqA_read_2.fq [LIB] avg_ins=2000 reverse_seq=1 asm_flags=2 rank=2 pair_num_cutoff=5 map_len=35 q1=fastqB_read_1.fq q2=fastqB_read_2.fq
第二代测序的基本数据处理
杜政霖
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1. 基本数据处理
Resequencing
– Reads mapping – SNP, Indel, Structure variations – Exon capture: Nimblegene, SureSelect
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4.2 Solexa assembly
Soapdenovo output
*.contig Contigs file *.scafSeq Scaffolds file
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4.3 Solid assembly
Reads correction SOLiD Accuracy Enhancement Tool(SAET) /gf/project/saet/ Assembly 1. SOLiD de novo Accessory Tools /gf/project/denovo/ 2. Velvet /~zerbino/velvet/
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Scaffolding
Contigs A B C
Solid MP reads
ContigID ContigA ContigA …
ContigID ContigB ContigC … Contig Links
#Links 1000 200 …
Insert Length(bp) 5000 7000 …
The Solexa pipeline (i.e., the software delivered with the Illumina Genome Analyzer) earlier used a different mapping, encoding the odds ratio p/(1-p) instead of the probability p:
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3.4 454 Reads mapping newbler
runMapping -o outputdir ref.fa 1.sff … 454ReadStatus.txt
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4. de novo sequencing
Reads correction Assembly
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3.2 Solexa Reads mapping sam format
/bwa.shtml
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3.2 Solexa Reads mapping SOAP2
Index reference sequences
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4.4 454 assembly
runAssembly -o outputdir (-large) 1.sff Result files
– – – – 454AllContigs.fna 454LargeContigs.fna 454ReadStatus.txt (Assembled/Singleton/Repeat) 454Contigs.ace
de novo sequencing
– Reads assembly – Genome/Transcriptome
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2. 第二代测序平台数据
illumina Genome AnalyzerII (solexa)
– Reads length: 80-120bp – format: fastq
BWA / SAMtools / SOAP2 / SOAPsnp /soapsnp.html
3. Reads Alignment
reference
reads
Consensus
SNP Indel Structure Variations
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3.1 Reads Alignment software
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3.2 Solexa Reads mapping
– Short reads: Solexa – Long reads: 3730, 454 reads – Hybrid reads: short + long reads
Scaffolding Fix gap
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de novo assembly
reads
contigs