NGS测序技术与分析流程图
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B. SOLiD 测序结果示例（Color Space)
A. SOLiD Oligo荧光基团模式图
精品课件
精品课件
SOLiD 的特点与主要应用
• 读长较短，50-75bp • 精度高，可达Q40 • 通量高， 20-30G每天，1Run 可达120G • 主要应用：基因组重测序、SNP检测等
• Oligo连接测序：通过连接酶连接，再对oligo上荧光基团 进行检测
SOLiD 5500xl
精品课件
ABI SOLiD测序前期制备
A 样品片段化 磁珠连接
B 乳化PCR 3‘末端修饰
精品课件
C 磁珠富集 转到测序玻片
ABI SOLiD测序原理
精品课件
ABI SOLiD荧光结合和结果示例
@SRR029969.1 VAB_5551_12_381_F3 length=35 T11.0203.3.1113211010332111302330201 +SRR029969.1 VAB_5551_12_381_F3 length=35 !36!8/8:!:!462>@6=(<8>8.<;2:*9748078 @SRR029969.2 VAB_5551_13_468_F3 length=35 T202312302.3333130131131322113203131 +SRR029969.2 VAB_5551_13_468_F3 length=35 !9),4/3)&$!(&(573(96,'7&91>)43),(95,
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测序实验流程：
• 4、数据分析：GS FLX系统在10小时的运行当中可获得100 多万个读长，读取超过4-6亿个碱基信息，通过GS FLX系 统提供两种不同的生物信息学工具对测序数据进行分析。
精品课件
454 Pyrosequencing
精品课件
精品课件
454 的特点与主要应用
• 读长较长，400－600bp • 通量较低，1Run 1M 序列，400－600Mb • 相对成本较高 • 主要应用：de novo测序
新一代测序介绍
Lynx MPSS
454
Polony Seq
• 三Sol大ex测a 序平台Roc的he前45世4 今A生BI SOLiD
Illumina Solexa
Helicos
Ion Torrent
ABI Ion Torrent
SMRT
精品课件
Pacific Biosciences
Roche-454
1
2
3
4
5
6
7
8
9
TTTTTTTGT…
精品课件
Solexa 的特点与主要应用
• 读长较短，100－150bp • 通量高，25G每天，120-150G每Run • 主要应用：RNA测序、表观遗传学研究
精品课件
ABI SOLiD
• SOLiD Sequencing by Oligo Ligation/Detection
精品课件
Illumina solexa
• Solexa 测序原理
精品课件
Illumina solexa
精品课件
Illumina Solexa 桥式PCR
diol diol
1st cycle denaturation
diol diol
1st cycle annealing
n=35 total
diol diol
• 454测序原理
精品课件
测序实验流程：
• 1、文库制备：根据样品的种类和实验目的，将基因组 DNA/cDNA片段化处理至400-800bp间，经末端修复与特异 性接头连接等修饰后变性处理回收单链的DNA（sstDNA）； 然后和两个44个碱基长的衔接子（adaptor）A、B进行平 端连接。A、B 衔接子各自含有20个碱基的PCR 引物序列、 20个碱基的测序引物序列和4个碱基的对照序列（TACG）， 除此之外，B衔接子的5’端还标记有一个生物素基团，供 后续的分离合适的测序模板使用。
1st cycle extension
diol diol
2nd cycle denaturation
diol
diol diol
2nd cycle extension
精品课件
diol
diol diol
ห้องสมุดไป่ตู้
2nd cycle annealing
Illumina Solexa Base Calling
T G C TAC GAT …
第一代测序技术
• Sanger测序
1977年，桑格测定了第一个基因组序列，是 噬菌体X174的，全长5375个碱基
精品课件
• Sanger法核心原理是：由于ddNTP的2’和3’都不含羟基， 其在DNA的合成过程中不能形成磷酸二酯键，因此可以用 来中断DNA合成反应，在4个DNA合成反应体系中分别加入 一定比例带有放射性同位素标记的ddNTP（分为： ddATP,ddCTP,ddGTP和ddTTP），通过凝胶电泳和放射自显 影后可以根据电泳带的位置精品确课件定待测分子的DNA序列
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测序实验流程：
• 2、Emulsion PCR：特定比例的单链DNA文库被固定在特别 设计的DNA捕获磁珠上，使大部分磁珠磁珠携带了一个独 特的单链DNA片断。磁珠结合的文库被扩增试剂乳化，形 成油包水的混合物，每个独特的片断在自己的微反应器里 进行独立的扩增，而不受其他的竞争性或者污染性序列的 影响。整个片段文库的扩增平行进行。扩增后产生了几百 万个相同的拷贝。随后，乳液混合物被打破，扩增后仍结 合在磁珠上的片段既可被回收纯化用于后续的测序实验；
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测序实验流程：
• 3、测序反应：携带DNA的珠子与其他反应物混合物，随后 放入PTP板中进行后继的测序。 PTP孔的直径（29um）只 能容纳一个珠子（20um）。然后将PTP板放置在GS FLX中， 测序开始。每一个与模板链互补的核苷酸的添加都会产生 化学发光的信号，并被CCD照相机所捕获；
• 454公司可谓新一代测序技术的奠基人。2005年底，454公 司推出了革命性的基于焦磷酸测序法的超高通量基因组测 序系统——Genome Sequencer 20 System，被《Nature》 杂志以里程碑事件报道，开创了边合成边测序 （sequencing-by-synthesis）的先河。之后，454公司被 罗氏诊断公司以1.55亿美元收购。
A. SOLiD Oligo荧光基团模式图
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SOLiD 的特点与主要应用
• 读长较短，50-75bp • 精度高，可达Q40 • 通量高， 20-30G每天，1Run 可达120G • 主要应用：基因组重测序、SNP检测等
• Oligo连接测序：通过连接酶连接，再对oligo上荧光基团 进行检测
SOLiD 5500xl
精品课件
ABI SOLiD测序前期制备
A 样品片段化 磁珠连接
B 乳化PCR 3‘末端修饰
精品课件
C 磁珠富集 转到测序玻片
ABI SOLiD测序原理
精品课件
ABI SOLiD荧光结合和结果示例
@SRR029969.1 VAB_5551_12_381_F3 length=35 T11.0203.3.1113211010332111302330201 +SRR029969.1 VAB_5551_12_381_F3 length=35 !36!8/8:!:!462>@6=(<8>8.<;2:*9748078 @SRR029969.2 VAB_5551_13_468_F3 length=35 T202312302.3333130131131322113203131 +SRR029969.2 VAB_5551_13_468_F3 length=35 !9),4/3)&$!(&(573(96,'7&91>)43),(95,
精品课件
测序实验流程：
• 4、数据分析：GS FLX系统在10小时的运行当中可获得100 多万个读长，读取超过4-6亿个碱基信息，通过GS FLX系 统提供两种不同的生物信息学工具对测序数据进行分析。
精品课件
454 Pyrosequencing
精品课件
精品课件
454 的特点与主要应用
• 读长较长，400－600bp • 通量较低，1Run 1M 序列，400－600Mb • 相对成本较高 • 主要应用：de novo测序
新一代测序介绍
Lynx MPSS
454
Polony Seq
• 三Sol大ex测a 序平台Roc的he前45世4 今A生BI SOLiD
Illumina Solexa
Helicos
Ion Torrent
ABI Ion Torrent
SMRT
精品课件
Pacific Biosciences
Roche-454
1
2
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9
TTTTTTTGT…
精品课件
Solexa 的特点与主要应用
• 读长较短，100－150bp • 通量高，25G每天，120-150G每Run • 主要应用：RNA测序、表观遗传学研究
精品课件
ABI SOLiD
• SOLiD Sequencing by Oligo Ligation/Detection
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Illumina solexa
• Solexa 测序原理
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Illumina solexa
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Illumina Solexa 桥式PCR
diol diol
1st cycle denaturation
diol diol
1st cycle annealing
n=35 total
diol diol
• 454测序原理
精品课件
测序实验流程：
• 1、文库制备：根据样品的种类和实验目的，将基因组 DNA/cDNA片段化处理至400-800bp间，经末端修复与特异 性接头连接等修饰后变性处理回收单链的DNA（sstDNA）； 然后和两个44个碱基长的衔接子（adaptor）A、B进行平 端连接。A、B 衔接子各自含有20个碱基的PCR 引物序列、 20个碱基的测序引物序列和4个碱基的对照序列（TACG）， 除此之外，B衔接子的5’端还标记有一个生物素基团，供 后续的分离合适的测序模板使用。
1st cycle extension
diol diol
2nd cycle denaturation
diol
diol diol
2nd cycle extension
精品课件
diol
diol diol
ห้องสมุดไป่ตู้
2nd cycle annealing
Illumina Solexa Base Calling
T G C TAC GAT …
第一代测序技术
• Sanger测序
1977年，桑格测定了第一个基因组序列，是 噬菌体X174的，全长5375个碱基
精品课件
• Sanger法核心原理是：由于ddNTP的2’和3’都不含羟基， 其在DNA的合成过程中不能形成磷酸二酯键，因此可以用 来中断DNA合成反应，在4个DNA合成反应体系中分别加入 一定比例带有放射性同位素标记的ddNTP（分为： ddATP,ddCTP,ddGTP和ddTTP），通过凝胶电泳和放射自显 影后可以根据电泳带的位置精品确课件定待测分子的DNA序列
精品课件
测序实验流程：
• 2、Emulsion PCR：特定比例的单链DNA文库被固定在特别 设计的DNA捕获磁珠上，使大部分磁珠磁珠携带了一个独 特的单链DNA片断。磁珠结合的文库被扩增试剂乳化，形 成油包水的混合物，每个独特的片断在自己的微反应器里 进行独立的扩增，而不受其他的竞争性或者污染性序列的 影响。整个片段文库的扩增平行进行。扩增后产生了几百 万个相同的拷贝。随后，乳液混合物被打破，扩增后仍结 合在磁珠上的片段既可被回收纯化用于后续的测序实验；
精品课件
测序实验流程：
• 3、测序反应：携带DNA的珠子与其他反应物混合物，随后 放入PTP板中进行后继的测序。 PTP孔的直径（29um）只 能容纳一个珠子（20um）。然后将PTP板放置在GS FLX中， 测序开始。每一个与模板链互补的核苷酸的添加都会产生 化学发光的信号，并被CCD照相机所捕获；
• 454公司可谓新一代测序技术的奠基人。2005年底，454公 司推出了革命性的基于焦磷酸测序法的超高通量基因组测 序系统——Genome Sequencer 20 System，被《Nature》 杂志以里程碑事件报道，开创了边合成边测序 （sequencing-by-synthesis）的先河。之后，454公司被 罗氏诊断公司以1.55亿美元收购。