华大智造外显子捕获测序解决方案
全外显子测序技术原理
全外显子测序技术原理
全外显子测序技术（Whole Exome Sequencing，WES）是一种
用于测序一个个体的所有外显子的方法，它基于高通量测序技术，可高效地捕获并测序外显子组成的DNA序列。
全外显子测序技术的原理如下：
1. 样本准备：从需要测序的个体中提取DNA样本，并将其进
行适当处理，如切割成较小的片段。
2. 捕获外显子：将DNA样本与一组外显子引物（探针）混合，这些引物特异性地结合到外显子的DNA序列。
这一步是为了
捕获并富集外显子序列。
3. 清洗和纯化：对混合物进行洗涤步骤，以去除未结合的
DNA和杂质。
4. 文库构建：将捕获到的DNA片段进行核酸链扩增，并添加
适当的测序适配器，以便于后续的高通量测序。
5. 测序：使用高通量测序技术（如Illumina HiSeq或NovaSeq
平台）对文库中的DNA进行测序。
通过测序仪器发出的激光，可将测序适配器的序列逐个读取出来。
6. 数据分析：将得到的测序数据处理和分析，包括序列比对、重复序列标记、错配位点纠正等步骤。
然后利用生物信息学软件将测序读取的数据转化为DNA序列信息。
7. 变异检测和注释：对测序数据进行比对分析和变异检测，将测出的突变或基因变异与已知的基因数据库进行比对和注释，以确定哪些基因存在突变。
全外显子测序技术通过仅测序外显子而不测序整个基因组，可以大幅减少测序成本和数据存储需求。
同时，它也可以更集中地关注外显子区域，这些区域通常占据了大部分人类基因的功能变异。
因此，全外显子测序技术被广泛应用于基因变异研究、疾病诊断和个体化医学领域。
目标外显子组捕获测序发现INPP5E突变致Joubert综合征1例
目标外显子组捕获测序发现INPP5E突变致Joubert综合征1例罗敏娜;彭芸;马旭;刘志敏;沈玥;王昊;曹宗富;陈西华;马斯禹;高华方;徐保平【摘要】Objective:To identify the genetic mutations and its mutation site of a Chinese family with Joubert syndrome.Methods:Target exome sequencing was applied to examine the DNA sample of a male patient in the Chinese family with Joubert syndrome.Candidate variants were selected by bioinformatics analysis.Polymerase chain reaction followed by Sanger sequencing was used to verify the candidate variant.Results:The chromosome 9 INPP5E had two hybrid mutation site,which were c.1524C＞G,p.Asp508Glu and c.1688G＞A,p.Arg563His.The two mutation sites of the family members were conform to the genetic co-segregatedpound heterozygous variants were identified inINPP5E.Conclusion:Target exome sequencing combined with Sanger sequencing find site of c.1524C＞G and c.1688G＞A of INPP5E gene cause Joubert syndrome.This is the first report that the case of Chinese Joubert syndrome caused by INPP5E gene mutation,c.1524C＞G is a novel mutation site for disease.%目的:鉴定一个中国Joubert综合征家系的致病基因及位点.方法:对该Joubert综合征家系的先证者进行目标外显子组捕获测序,通过生物信息学分析找到候选的致病基因及位点,利用聚合酶链式反应(PCR)和Sanger测序进行验证.结果:在先证者的9号染色体INPP5E基因上存在2个杂合变异位点,分别为c.1524C＞G,p.Asp508Glu以及c.1688G＞A,p.Arg563His.这两个位点在家系中符合遗传共分离规律.结论:目标区域捕获测序结合Sanger测序发现INPP5E基因的c.1524C＞G以及c.1688G＞A位点为引起该Joubert综合征家系临床病变的变异位点,这是国内首次报道的由INPP5E基因突变导致的Joubert综合征病例,且c.1524C＞G为首次发现的新致病位点.【期刊名称】《中国计划生育学杂志》【年(卷),期】2018(026)005【总页数】6页(P400-404,424)【关键词】Joubert综合征;INPP5E;目标外显子组捕获测序;小脑蚓部发育不良;纤毛相关疾病【作者】罗敏娜;彭芸;马旭;刘志敏;沈玥;王昊;曹宗富;陈西华;马斯禹;高华方;徐保平【作者单位】国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;首都医科大学附属北京儿童医院;国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;首都医科大学附属北京儿童医院;国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;首都医科大学附属北京儿童医院;国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;北京协和医学院研究生院;国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;首都医科大学附属北京儿童医院【正文语种】中文Joubert综合征(JS)是一种罕见的颅脑发育畸形疾病,发病率约为1∶100 000[1-2]。
外显子组测序数据分析流程
外显子组测序介绍外显子（exon）是真核生物基因的一部分，包含着合成蛋白质所需要的信息。
全部外显子被称为“外显子组”（Exome）。
外显子组测序（Exome sequencing）是指利用序列捕获技术将全基因组外显子区域DNA捕捉并富集后进行高通量测序的基因组分析方法。
由于外显子组测序捕获目标区域只占人类基因组长度的约1%，因此远比进行全基因组序列测序来得更简便、经济，目标区域覆盖度也更高，便于变异检测。
该项技术可用于以下研究1）检测疾病样本中外显子区域内高风险碱基变异位点；2）配合大样本分析，确定孟德尔遗传疾病相关外显子SNP位点和基因；3）在癌症研究过程中，检测癌症样本外显子区域内的体细胞突变位点和潜在的融合基因；4）用于种群遗传学研究的大规模样本基因组分析，检测SNP位点、LD并绘制种群图谱。
我们能提供详尽的全基因组重测序数据的处理和分析服务。
如您没有标准化的数据、只需流程中的局部分析内容或要求特立独行的数据分析思路，我们亦能满足您的要求。
数据处理和分析流程图预期结果示例图示例图1 各类型SNV在样本中的个数统计。
示例图2 不同类型外显子区域上的SNV类型统计。
示例图4 融合基因预测[1]示例图4 大量样本的GWAS分析结果[2]示例图5 肿瘤样本高频率突变基因统计[3]示例图来源文献[1]. Kangaspeska, S., et al., Reanalysis of RNA-sequencing data reveals several additional fusion genes with multiple isoforms. PLoS One, 2012. 7(10): p. e48745.[2]. Craig, J.E., et al., Rapid inexpensive genome-wide association using pooled whole blood. Genome Res, 2009. 19(11): p. 2075-80.[3]. Bea, S., et al., Landscape of somatic mutations and clonal evolution in mantle cell lymphoma. Proc Natl Acad Sci U S A, 2013. 110(45): p. 18250-5.。
外显子组测序数据分析流程
外显子组测序数据分析流程外显子组测序（Exome Sequencing）是一种用于测序所有编码蛋白质的外显子区域的技术。
外显子是基因组中编码蛋白质的区域，占据整个基因组的约1-2%。
相较于全基因组测序，外显子组测序可以更加经济高效地研究和发现与疾病相关的基因变异。
以下是外显子组测序数据分析的一般流程：1.数据质控和预处理2.比对和变异调用将预处理后的数据与参考基因组进行比对，可以使用多种比对工具，如BWA、Bowtie等。
比对后，会通过一系列的筛选步骤，利用各种变异检测算法对测序结果进行检测，包括单核苷酸变异（SNV）、小片段插入/缺失（Indel）和结构变异（SV）等。
3.变异注释在进行变异注释时，将检测到的变异与各类公共数据库（如dbSNP、ClinVar等）进行比对，以确定变异的频率和相关的临床信息。
还可以使用预测软件预测变异的功能影响和通路关联等。
4.功能分析和数据解读对于已注释的变异，需要进一步进行功能分析和数据解读。
这包括通过标准化的生物信息学和统计学方法对候选变异进行筛选，确定相关性并验证其是否对目标表型有影响。
可以使用多种工具和软件，如ANNOVAR、Variant Effect Predictor（VEP）等。
5.通路分析和功能富集通路分析和功能富集分析帮助理解变异对细胞、组织或系统功能的影响。
可以使用数据库和工具，如DAVID、GSEA等，通过GO（Gene Ontology）、KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）路径信息和其他公共基因组学数据库，对变异进行通路富集和功能分析。
6.结果呈现最后，将数据分析结果通过可视化图形、表格和注释报告等形式进行展示和呈现。
这有助于更好地理解分析结果并帮助研究人员做出进一步的研究和决策。
需要注意的是，外显子组测序数据分析流程是根据具体研究目标和实验设计而有所不同的，上述流程仅为一般参考。
华大智造 ZLIMS 生信分析加速器 用户手册
创新智造引领生命科技仅供科研使用深圳华大智造科技有限公司地 址：电 话：邮 箱：网 址：中国深圳市盐田区北山工业区综合楼及11栋2楼4000-966-988 ***********************用户手册ZLIMS关于说明书本说明书适用于MegaBOLT生信分析加速器（MegaBOLT_scheduler），说明书版本1.0，软件版本 V2.1.0。
本说明书及其包含的信息为深圳华大智造科技有限公司（以下简称深圳华大智造）的专有保密信息，未经深圳华大智造的书面许可，任何个人或组织不得全部或部分地对本说明书进行重印、复制、修改、传播或公布给他人。
本说明书的读者为终端用户，其作为软件的一部分，由深圳华大智造授权终端用户予以使用。
严禁未授权的个人使用本说明书。
深圳华大智造对本说明书不做任何种类的保证，包括（但不限于）用于特定目的的商业性和合理性的隐含保证。
深圳华大智造已经采取措施，确保本说明书的准确性。
但是，深圳华大智造对错误或遗漏不承担责任，并保留任何对本说明书和软件进行改进以提高其可靠性、功能或设计的权利。
本说明书中的所有图片均为示意图，图片内容可能与实物有细微差异，请以购买的软件为准。
Intel®和Xeon®是英特尔公司或其子公司在美国和/或其他国家（地区）的商标。
Google Chrome™ browser是谷歌公司或其子公司在美国和/或其他国家（地区）的商标。
文中涉及的其它名称及商标属于各自所有者资产。
©2019 深圳华大智造科技有限公司版权所有。
发布日期：2019年11月30日制造商信息版本记录目录1简介 (1)1配置要求 (2)1使用要求 (3)I---此页有意留白---简介1 简介MegaBOLT 是一套高性能的重测序分析系统，包含胚系突变（Germline ）与体细胞突变（Somatic ）的全基因组（WGS ）、全外显子组（WES ）及Panel 靶向测序数据分析，完成从测序序列文件fq.gz 输入至变异检测结果vcf.gz 输出的计算，包含了前处理（QC ）、以及后处理（BAM 文件和VCF 文件统计）。
外显子捕获结题报告
外显子捕获结题报告2010-11-22内容1 项目信息 (1)2 工作流程介绍 (2)2.1 Agilent液相捕获平台 (2)2.2 NimbleGen 液相捕获平台 (3)2.3 生物信息分析流程 (4)3 分析报告 (5)结果 (5)3.1 标准生物信息分析 (5)3.1.1 数据产出统计 (5)3.1.2 目标区域单碱基深度分布图 (6)3.1.3外显子捕获测序的均一性 (7)3.1.4一致序列组装和SNP检测 (7)3.1.5 SNP注释 (8)3.1.6插入/缺失(indels)检测 (9)3.1.7插入/缺失(indels)注释 (9)3.2个性化分析 (9)3.2.1氨基酸替换预测 (9)3.2.2群体SNP检测和等位基因频率估计 (12)3.2.3孟德尔遗传病分析 (13)3.2.4 NGS-GW AS 分析 (14)3.2.5正向选择信号的检测 (14)4 数据分析方法说明 (15)4.1信息分析软件及常用参数介绍 (15)4.2参考数据库 (16)4.3数据文件格式 (17)1 项目信息2 工作流程介绍采用Aglient SureSelect外显子靶向序列富集系统和NimbleGen SeqCap EZ人全外显子捕获系统。
这两个系统都采用液相系统进行高特异性和高覆盖率的外显子区域捕获。
2.1 Agilent液相捕获平台图2.1 Aglient外显子捕获和测序流程基本流程：首先将基因组DNA随机打断成150-200bp左右的片段，随后在片段两端分别连接上接头制备杂交文库。
文库经纯化后经过LM-PCR的线性扩增与SureSelect Biotinylated RNA Library (BAITS)进行杂交富集，再经过LM-PCR 的线性扩增，文库检测合格后即可上机测序（Hiseq2000测序仪）。
对每个捕获文库进行高通量测序并保证测序深度达到要求，原始图像文件经过Illuminabasecalling Software 1.7进行碱基读取，获得读长为90bp双末端序列（reads）。
华大测序仪原理
华大测序仪原理
随着生物学和医学研究的不断深入，基因测序技术逐渐成为了生物学和医学领域的重要工具。
华大测序仪作为全球领先的基因测序仪器，其原理的了解对于基因测序技术的研究和应用具有重要意义。
华大测序仪原理基于高通量测序技术，其测序主要分为以下几个步骤：
1. 样品制备
需要从待测样品中提取出DNA，并对其进行适当的加工处理。
这个过程涉及到不同的样品类型和处理方法，例如从血液、口腔拭子、组织等样品中提取DNA，并对其进行PCR扩增、文库构建等处理。
2. 文库构建
文库构建是华大测序仪测序的关键步骤之一。
文库是指将样品DNA 分离成小片段，并将其与适当的引物、适配体等结合，构建成为文库。
3. 测序
在文库构建后，样品DNA被分离成小片段，这些小片段将被送入华大测序仪进行测序。
具体来说，测序仪将使用碱基特异性荧光标记的核苷酸来识别DNA序列中的每个碱基，然后将其记录在计算
机上，以便后续的数据分析。
4. 数据分析
测序仪将产生大量的数据，这些数据需要进行处理和分析。
数据分析的过程包括序列质量控制、序列比对、SNP检测、功能注释等，以便从大量数据中提取出有价值的信息。
总体而言，华大测序仪原理是基于高通量测序技术，通过样品制备、文库构建、测序和数据分析等步骤，实现对DNA序列的高效准确测序。
随着技术的不断发展，华大测序仪的应用范围将进一步扩大，为生物学和医学研究提供更多有价值的数据。
华大重测序实验流程
华大重测序实验流程
华大重测序实验流程一般包括以下步骤：
1. 样品选择：选择合适的样品，通常为待测物种的基因组DNA。
2. 数据设置：根据实验目的和需求，设置测序的数据量、测序深度等
参数。
3. 建库：将基因组DNA进行片段化处理，然后进行末端修复、添加接
头等处理，构建成适合测序的文库。
4. 测序：将构建好的文库进行上机测序，获取原始的测序数据。
5. 数据质量控制：对原始数据进行质量控制，包括去除低质量的序列、去除接头污染等。
6. 序列比对：将经过质量控制的测序数据进行序列比对，将测序得到
的序列与参考基因组进行比对，找出变异位点。
7. 变异检测：根据比对结果，利用各种算法和模型检测出基因组中的
变异类型，如单核苷酸多态性（SNP）、插入缺失（InDel）、结构变
异（SV）和拷贝数变异（CNV）等。
8. 变异注释和统计：对检测到的变异进行注释和统计，了解变异的分
布和频率等信息。
9. 数据分析：根据实验目的和需求，对检测到的变异进行进一步的数
据分析，如群体遗传学分析、基因功能分析等。
10. 结果输出：将实验结果以文本、图表等形式进行展示，提供实验
报告或论文等形式的输出。
需要注意的是，具体的实验流程可能因不同的实验目的、不同的物种、不同的数据需求等因素而有所差异。
因此，在进行华大重测序实验时，应根据具体情况制定相应的实验流程和方案。
中国人类遗传资源国际合作临床试验备案范围和程序
地址 主管部门 法定代表人
社会统一信用代码
项目负责人
联系电话
中文 名称
英文
地址
合同研究组织 主管部门 （可加行） 法定代表人
中文 英文
社会统一信用代码
项目负责人
联系电话
单位性质 □中方单位 □外方单位
单位类别 □科研机构 □高等学校 □医疗机构 □企业 □其他（请说明）_____
12
四、人类遗传资源国际合作计划表
序号 人类遗传资源类型
合计数量
单位/规格
注：1.人类遗传资源类型：全血、血清、血浆、尿液、粪便、血细胞、脑脊液、骨髓、骨髓涂片、 血涂片、组织切片、其他样本（附说明）和数据信息；
2.涉及资源的合计数量、单位/规格按下列格式填写： (1) 全血： 管，规格： ml/管 (2) 血清： 管，规格： ml/管 (3) 血浆： 管，规格： ml/管 (4) 尿液： 管，规格： ml/管 (5) 粪便： 管，规格： g/管 (6) 血细胞： 管，规格： ml/管 (7) 脑脊液： 管，规格： ml/管 (8) 骨髓： 管，规格： ml/管 (9) 骨髓涂片： 片，规格： mm 长× mm 宽× mm 厚/片 (10) 血涂片： 片，规格： mm 长× mm 宽× mm 厚/片 (11) 组织切片： 片，规格： mm 长× mm 宽× µm 厚/片 (12) 其他样本： ，规格： (13) 数据信息： 例，规格： MB/例
2.涉及资源的单例数量、单位/规格按下列格式填写： (1) 全血： 管，规格： ml/管 (2) 血清： 管，规格： ml/管 (3) 血浆： 管，规格： ml/管 (4) 尿液： 管，规格： ml/管 (5) 粪便： 管，规格： g/管 (6) 血细胞： 管，规格： ml/管 (7) 脑脊液： 管，规格： ml/管 (8) 骨髓： 管，规格： ml/管 (9) 骨髓涂片： 片，规格： mm 长× mm 宽× mm 厚/片 (10) 血涂片： 片，规格： mm 长× mm 宽× mm 厚/片 (11) 组织切片： 片，规格： mm 长× mm 宽× µm 厚/片 (12) 其他样本： ，规格： (13) 数据信息： 例，规格： MB/例
国产华大智造测序仪与进口illumina、life测序仪比较
华大智造测序仪与 illumina、life 测序仪比较目前在病原微生物鉴定的检测领域，各家单位主要使用的测序仪器厂家和机型主要有华大智造（MGISEQ-200、MGISEQ-2000）、Illumina(Miseq、Nextseq 500 系列)和Life(Proton、S5)。
华大智造测序仪与illumina、life 相比较，优势主要体现在以下几个方面：测序原理和测序质量、仪器产能和灵活性、仪器在临床检测上的适用范围等几个方面，下面具体给老师展开介绍以下。
一、测序原理和测序质量图 1：华大智造DNBSEQ TM 技术特点华大智造测序仪采用领先的测序技术，DNBSEQ TM 技术主要包括DNA 单链环化和DNB 制备、规则阵列芯片、DNB 加载、cPAS 联合探针锚定聚合技术、双端测序技术、碱基识别算法等。
DNBSEQ TM 具有高准确性、低重复序列率、低标签跳跃的重要特性（详见图1）。
优势 1：扩增原理上相当于始终原始DNA 模板进行复制，有效避免了传统的PCR 测序方法中出现的复制错误积累，测序准确度更高。
优势2：规则阵列芯片可以有效的避免测序时相邻DNB 之间荧光信号的干扰，测序质量更高，产出更稳定。
优势3：华大智造测序仪基本无标签跳跃（index-hopping）的问题，可以有效的避免测序的不同样本之间的交叉影响，可以有效的提高样本检出率。
Illumina 测序仪采用的是桥式PCR 扩增技术，扩增时容易引入扩增错误累积，导致测序精确度降低；此外，Miseq 和Nextseq 系列的测序芯片为非阵列排布芯片，测序时Cluster 在芯片上散乱的生长，相邻Cluster 之间荧光信号容易相互干扰，影响测序质量和测序数据产出。
Life 测序仪采用的是半导体测序原理，测序速度相对较快，但是建库流程非常繁琐耗时；半导体测序原理对连续5 个以上相同碱基序列检测不准确，导致整个测序质量比较低，对测序结果影响很大。
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)
5
一、 项目基本信息表
项目名称
起止时间 临床试验批件号/通
知书号/备案号
年 月起至 年 月止
无
签字盖章，参与医疗机构提供。 盖章
3
附件 1
中国人类遗传资源国际合作临床试验 备案信息表
项目名称： 合作方： 填报单位： 联系人： 联系人电话： 联系人电子邮箱： 通讯地址：
年月日 中华人民共和国科学技术部制
4
填写说明
1.合作方是指参与合作的所有中方单位、外方单位，包括临床试 验申办方、医疗机构（组长单位）、合同研究组织。
临床试验类型 涉及的受试者
□Ⅰ期 □Ⅱ期 □Ⅲ期 □生物等效性试验（BE） □器械上市 筛选 例 入组 例
□肿瘤□脑血管□心血管□呼吸系统□消化系统□内分泌、代谢及免疫
研究涉及的疾病类型
系统□泌尿系统□神经系统□精神系统□血液及造血系统□传染病□五 官□皮肤□妇科□儿科□环境与健康□遗传性疾病
□其他（请说明）______
12
四、人类遗传资源国际合作计划表
序号 人类遗传资源类型
合计数量
单位/规格
注：1.人类遗传资源类型：全血、血清、血浆、尿液、粪便、血细胞、脑脊液、骨髓、骨髓涂片、 血涂片、组织切片、其他样本（附说明）和数据信息；
2.涉及资源的合计数量、单位/规格按下列格式填写： (1) 全血： 管，规格： ml/管 (2) 血清： 管，规格： ml/管 (3) 血浆： 管，规格： ml/管 (4) 尿液： 管，规格： ml/管 (5) 粪便： 管，规格： g/管 (6) 血细胞： 管，规格： ml/管 (7) 脑脊液： 管，规格： ml/管 (8) 骨髓： 管，规格： ml/管 (9) 骨髓涂片： 片，规格： mm 长× mm 宽× mm 厚/片 (10) 血涂片： 片，规格： mm 长× mm 宽× mm 厚/片 (11) 组织切片： 片，规格： mm 长× mm 宽× µm 厚/片 (12) 其他样本： ，规格： (13) 数据信息： 例，规格： MB/例
文献解读大片段建库方法创新结合全基因组测序，临床应用前景广阔
⽂献解读⼤⽚段建库⽅法创新结合全基因组测序，临床应⽤前景⼴阔2019年6⽉7⽇，⾹港中⽂⼤学和华⼤团队在DNA RESEARCH【1】上在线发表Development of couplingcontrolled polymerizations by adapter-ligation in mate-pair sequencing fordetection ofvarious genomic variants in one single assay⼀⽂。
该研究提供了⼀种成本合理且⾼效率的⼤⽚段⽂库构建⽅法，该⽅法可⽤于⼈类疾病中各种基因组变异的检测，具有⼴阔可期的临床应⽤前景。
作者认为在单分⼦测序技术特别成熟之前，⾼通量测序技术⼤⽚段建库⽅法仍有巨⼤的市场，但是需要更为简化的流程。
我们先听听⽂章的作者们是怎么评论这⼀研究成果的：作者“声⾳”该研究展⽰了在提⾼建库效率和降低成本的情况下，⼤⽚段建库结合全基因组测序，可作为⼀种检测多类型疾病变异的整体解决⽅案。
—⾹港中⽂⼤学妇产科学系，董梓瑞博⼠CP-AL这种全新mate pair⼤⽚段建库⽅式提⾼了全流程效率，降低成本和建库时间，简易的操作性能真正实现全流程的⾃动化，同时也可有效避免⼩⽚段污染问题和提⾼mate-pair reads⽐率。
⼤⽚段建库和全基因组测序结合能检测SNVs，CNVs，SVs等多类遗传变异，具有⼴阔的临床应⽤前景。
此技术已申请PCT专利。
—华⼤智造应⽤研发中⼼-新技术研发下⾯，让我们⼀起了解这篇⽂章的具体内容：研究摘要该研究主要基于3’ branch ligation⾼效的连接反应和两种可控的酶聚合反应（控制切⼝平移和引物延伸），结合在接头序列上形成的14nt的反向互补序列双链成环技术，开发出⼀种⽆需切胶、⽆需⽣物素捕获的⼤⽚段Mate-pair⽂库构建⽅法。
通过后期测试和验证，此⽅法与传统的平末端环化⽅法相⽐，可以显著提⾼DNA环化效率(4倍)，可以⼏乎完全去除DNA短⽚段的污染(39.3倍)。
华大智造单细胞测序原理
华大智造单细胞测序原理
首先，细胞分离是单细胞测序的第一步，通过细胞悬浮液或组
织样品，将单个细胞分离出来，确保每个细胞都能够被独立地进行
后续的测序分析。
其次，细胞捕获是指将单个细胞捕获到微流控芯片或微滴中，
以便进行后续的处理。
这一步通常使用微操作技术，确保每个细胞
被准确地捕获。
接着，细胞裂解和DNA或RNA提取是为了获取细胞内的基因组
或转录组信息。
细胞裂解会破坏细胞膜，释放细胞内的DNA或RNA，然后通过化学方法或磁珠法提取目标物质。
然后是建库步骤，通过将提取的DNA或RNA进行加工，构建成
测序库，以便进行高通量测序。
测序阶段是将建库的DNA或RNA进行高通量测序，获取每个细
胞的基因组或转录组信息。
最后，数据分析是将测序得到的大量数据进行分析，包括基因
型分析、表达谱分析、细胞类型鉴定等，以揭示单个细胞的遗传信
息和功能特征。
华大智造单细胞测序技术在这些步骤中可能有自己的特色和创新，但总的原理是基于上述步骤展开的。
这些步骤共同构成了单细
胞测序技术的原理，通过这些步骤，可以实现对单个细胞的基因组、转录组和表观基因组的全面分析，为细胞生物学和医学研究提供了
强大的工具。
全外显子组测序的具体方法及步骤
全外显子组测序的具体方法及步骤全外显子组测序（Whole Exome Sequencing，简称WES）是一种高通量测序技术，用于测定一个个体的所有外显子区域的DNA序列。
外显子是编码蛋白质的基因组区域，占据了人类基因组的约1-2%。
WES可以用于寻找致病基因突变，特别是在遗传性疾病的分子诊断中有广泛的应用。
下面将详细介绍WES的具体方法及步骤。
1.样品准备：-提取DNA：从待测个体的外周血或组织样品中提取总DNA。
-细胞裂解：使用特定组织裂解缓冲液将细胞或组织样品裂解，释放DNA。
-纯化DNA：通过离心等步骤，去除杂质，纯化DNA。
2.外显子库建立：- 靶向捕获：使用外显子组富集探针（baits）将DNA中的外显子区域进行加权，并去除非外显子区域的DNA片段。
-杂交反应：将靶向探针与DNA样品进行杂交反应，使探针与待测DNA的外显子区域发生特异性结合。
-洗涤：将未结合的探针洗掉，保留结合的外显子区域DNA片段。
-PCR扩增：对靶向捕获得到的DNA片段进行PCR扩增，以增加样品中外显子区域的DNA原料。
3.高通量测序：-数据库构建：将PCR扩增得到的外显子DNA片段建立一个DNA文库，用于测序。
- 测序反应：使用高通量测序平台（如Illumina HiSeq X）进行DNA文库的测序，得到大量的短序列片段（reads）。
- 数据处理：通过对这些reads进行去除低质量序列、比对到参考基因组等处理，获得高质量的测序数据。
4.数据分析：- 变异检测：使用专门的变异检测软件对样品中的变异进行分析，包括单核苷酸多态性（Single Nucleotide Polymorphisms，简称SNPs）和小片段插入缺失等。
-数据解读：将检测到的变异与公开的数据库进行对比，筛选出可能与疾病相关的变异。
-功能注释：对筛选出的变异进行功能注释，评估其潜在影响，进一步缩小候选基因的范围。
- 候选基因验证：对最终候选基因进行进一步的实验验证，如Sanger测序。
一代、二代、三代基因测序技术的发展历史及应用
备注：数据来源于罗氏官网和网络
二代测序的技术平台——Thermo Fisher
ABI/SOLiD技术原理： SOLiD测序技术也是采用油包水的方式进行Emulsion PCR。
不同之处在于SOLiD形成的小水滴要比454系统小得多， 只有1μm大小，用连接酶替代了常用的DNA聚合酶。
二代测序的技术平台——Thermo Fisher
① Ion Torrent测序芯片，是一块半导体芯片； ② 孔即是测序微珠的容器，又同时是一个微型的PH计。 ③ 4种dNTP依次流过Ion芯片； ④ 发生聚合反应产生H+引起PH变化，被传感器记录下来。 每个碱基的检测只需要几秒钟。
二代测序的技术平台——Thermo Fisher
读长
2x150bp 2x150bp 2x300bp
台式测序 2x150bp
台式测序/大规 模
2x150bp
大规模 测序
2x250bp
大规模 测序
2x150bp
测序通量 1.2Gb 7.5Gb
15Gb
120Gb
330Gb
6000Gb
16Tb
最大reads数 4M
25M
25M+
运行时间 9.5-19h 4-24h
4-55h
400M 12-30h
1.1B+ 11-48h
200亿 13-44h
260亿（单） 520亿（双）
13-48h
二代测序的技术平台——华大智造
华大基因先推出了BGISEQ-500桌面化测序系统， 之后又推出： BGISEQ-50、 MGISEQ-200、 MGISEQ-2000均取得了NMPA（原CFDA）认证， 还推出了MGISEQ-T7， 2022年10月推出DNBSEQ-T10x4、DNBSEQ-T7高通量测 序仪。
华大智造以创新智造引领生命科技
创新案例兰腊ⵖ鸣 侨㶶鲮㘗华大智造：以创新智造引领生命科技文/刘启强 陈相优化业务布局 重视研发人才当前，华大智造的主要产品及服务涵盖基因测序仪、实验室自动化和新业务三大板块。
其中，基因测序仪板块的研发和生产已处于全球领先地位，是全球具有自主研发并量产临床级高通量基因测序仪能力的企业之一。
在新业务板块方面，华大智造围绕生命数字化全方位布局了远程超声机器人MGIUS-R3、细胞组学产品、BIT 产品（一系列结合生物科技和信息科技的软硬件产品组成）、超低温自动化生物样本库等新兴领域产品。
经过5年发展，华大智造的业务已遍布六大洲70多个国家和地区，并在全球多个国家和地区设立了科研、生产基地及培训与售后服务中心。
生命科学与医疗健康属于高位于深圳市盐田区北山工业区的深圳华大智造科技股份有限公司（以下简称“华大智造”或“公司”）成立于2016年，专注于生命科学与生物技术领域，主营仪器设备、试剂耗材等相关产品的研发、生产和销售，是一家为精准医疗、精准农业和精准健康等行业提供实时、全景、全生命周期的生命数字化设备及系统的高新技术企业。
自成立以来，华大智造秉承“创新智造引领生命科技”的理念，在基因测序等领域持续研发创新，着力打造成为生命科技核心工具缔造者。
Ⱆ⚺銳❡ㅷ科技领域中的高端行业，企业要在激烈的市场竞争中持续处于领先地位，需要持续研发并不断加大投入。
从创立伊始，华大智造就高度重视并鼓励创新，通过不断引进国内外高端人才、悉心培养与建设企业人才队伍推动研发工作。
经过几年发展，华大智造已拥有一支规模庞大、经验丰富、横跨各个学科领域的研发队伍。
数据显示，2020年年底，华大智造已有员工1700多人，其中研发人员占33%，且一半以上的研发人员拥有硕士及以上学位。
高学历的人才队伍为企业在基因测序、实验室自动化以及多组学等领域的研发创新提供了持续源动力。
打造“中国名片” 硬核科技抗疫2020年年初，突如其来的新冠病毒疫情在全国蔓延，给人民生命健康安全造成了严重危害。
国产华大智造测序仪与进口illuminalife测序仪比较
国产华大智造测序仪与进口illuminalife测序仪比较目前在病原微生物鉴定的检测领域，各家单位主要使用的测序仪器厂家和机型主要有华大智造（MGISEQ-200、MGISEQ-2000）、Illumina(Miseq、Ne某tseq 500 系列)和 Life(Proton、 S5)。
华大智造测序仪与 illumina、life 相比较，优势主要体现在以下几个方面：测序原理和测序质量、仪器产能和灵活性、仪器在临床检测上的适用范围等几个方面，下面具体给老师展开介绍以下。
一、测序原理和测序质量图1：华大智造DNBSEQ技术特点TMIllumina 测序仪采用的是桥式 PCR 扩增技术，扩增时容易引入扩增错误累积，导致测序精确度降低；此外，Miseq 和 Ne某tseq 系列的测序芯片为非阵列排布芯片，测序时 Cluster 在芯片上散乱的生长，相邻Cluster 之间荧光信号容易相互干扰，影响测序质量和测序数据产出。
Life 测序仪采用的是半导体测序原理，测序速度相对较快，但是建库流程非常繁琐耗时；半导体测序原理对连续 5 个以上相同碱基序列检测不准确，导致整个测序质量比较低，对测序结果影响很大。
仪器产能和灵活性二、仪器产能和灵活性华大智造测序仪的测序芯片采用规则阵列芯片，芯片利用率高，芯片升级容易，数据量TMTM产出稳定。
MGISEQ-200 测序芯片每个 RUN 可以产出 3 亿条 reads，未来可拓展到产出 5 亿条 reads 和 1 亿条 reads 两种规格的芯片。
MGISEQ-2000 测序芯片有两种规格，一种规格可以每个 RUN 可以产出18 亿条 reads，另外一种规格每个 RUN 可以产出 5.5 亿条 reads；灵活性更高。
Illumina 测序仪的测序芯片采用非规则阵列芯片，芯片利用率低，数据产出不稳定。
Miseq 测序芯片每个 RUN 可以产出 2500 万条 reads，Ne某tseq 有 1.3 亿条和 4 亿条两种规格芯片。
外显子捕获测序原理
外显子捕获测序原理外显子捕获测序是一种高效的基因组测序方法，它可以选择性地富集目标基因组的外显子区域，并对其进行测序。
这种方法的原理是利用特异性探针或引物，将外显子区域与其他非编码区域分离开来，从而提高测序效率和准确性。
外显子是基因组中编码蛋白质的区域，占据了整个基因组的很小一部分。
然而，它们却承载着大部分与遗传疾病相关的突变。
因此，通过对外显子进行测序，可以更好地理解基因变异与疾病之间的关系。
外显子捕获测序的步骤如下：1. 设计探针或引物：根据目标基因组的外显子序列，设计一组特异性的探针或引物。
这些探针或引物可以与外显子区域的序列互补配对，并将其与其他非编码区域分离开来。
2. 捕获外显子：将设计好的探针或引物与待测样本中的DNA或RNA杂交。
这样，只有与外显子序列互补的探针或引物才能与样本中的外显子结合，形成稳定的杂交复合物。
3. 分离非特异性序列：通过洗涤步骤，将与非编码区域结合的探针或引物去除，只保留与外显子区域结合的探针或引物。
这样，就实现了对外显子的选择性富集。
4. 扩增和测序：对富集后的外显子区域进行扩增和测序。
扩增可以使用PCR等方法，将外显子序列扩增为足够数量的DNA片段。
然后，通过高通量测序技术对这些DNA片段进行测序，得到外显子的序列信息。
外显子捕获测序的优势在于可以高效地测序目标基因组的外显子区域，避免了对整个基因组进行测序的复杂性和高成本。
此外，外显子捕获测序还可以提高测序的深度和准确性，使得检测到的突变更加可靠。
外显子捕获测序在医学研究和临床诊断中具有广泛的应用。
它可以用于寻找与遗传疾病相关的突变，帮助科学家和医生更好地理解疾病的发生机制。
此外，外显子捕获测序还可以用于个体化医学，根据个体的基因组信息，为患者提供更精准的治疗方案。
外显子捕获测序是一种高效、准确的基因组测序方法。
通过选择性富集外显子区域，可以更好地理解基因变异与疾病之间的关系，为医学研究和临床诊断提供有力支持。
华大测序原理
华大测序原理
华大测序技术是一种高效的基因测序技术，被广泛应用于生物医学领域，为科学研究和临床诊断提供了重要的数据支持。
其原理主要基于测序仪器的高通量测序和生物信息学的数据分析，下面将详细介绍华大测序的原理。
华大测序的第一步是样本准备。
在进行测序之前，需要提取DNA或RNA样本，并进行文库构建。
文库构建是将DNA或RNA样本转化为测序所需的文库，其中包括断裂DNA或RNA链、连接适配器序列等步骤。
文库构建的质量直接影响后续测序结果的准确性。
接下来是测序仪器的操作。
华大测序技术主要基于高通量测序仪器，如Illumina HiSeq、NovaSeq等。
这些测序仪器具有高通量、高灵敏度和高精度的特点，可以同时对数以千计的DNA或RNA片段进行测序。
在测序过程中，测序仪器会将DNA或RNA片段固定在测序芯片上，并通过荧光信号记录每个碱基的序列信息。
随后是生物信息学分析。
测序仪器生成的原始数据需要经过生物信息学分析才能得到最终的测序结果。
生物信息学分析包括序列比对、变异检测、基因表达分析等步骤。
通过生物信息学分析，可以获得样本的基因组序列、转录组序列等重要信息，为后续的生物学研究和临床诊断提供数据支持。
华大测序技术的原理基于高通量测序仪器和生物信息学分析的结合，
可以实现对基因组、转录组等生物信息的快速、准确测序。
该技术在疾病诊断、药物研发、农业科研等领域发挥着重要作用，为人类健康和生活质量的提升提供强大支持。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
华大智造外显子捕获测序解决方案
概述
随着测序技术发展和成本降低，临床外显子组测序(cWES)和全外显子测序(WES)在遗传病检测领域崭露头角。
外显子测序借助捕获探针(DNA或RNA)对人基因组约1-2%的区域测序，可覆盖绝大多数基因的编码序列和>99%（临床基因组资源库，ClinGen）疾病相关区域。
华大智造基于自有的探针合成平台和高通量测序仪（MGISEQ/BGISEQ 系列），能为客户提供外显子测序一站式解决方案。
图1 外显子测序示意图（以MGI测序平台为例）
MGIEasy 外显子组捕获V5探针试剂套装
MGIEasy 外显子组捕获V5探针试剂套装除了涵盖传统外显子探针覆盖的区域，还有针对性的做了探针优化，保证了生育健康、新生儿、心脑血管、遗传性肿瘤、单基因病、安全用药、个人基因组、遗传性耳聋、免疫缺陷、线粒体缺陷等致病基因的全覆盖。
产品亮点
●探针区域69Mb
●更多的疾病致病位点
●更优的数据利用率
●稳定而高效的捕获效率
技术优势
数据库覆盖情况
MGI V5与竞品（Vendor A6/N3/I）比，有更多的独有区域，涵盖了华大自主研发的
图2 CCDS、GENCODE、UCSC、miRBase和RefSeq数据库基因数量覆盖情况
基因覆盖更全面
MGI V5能100%覆盖的基因数达到455个，远高于A5 (125个)、N3 (33个)和I (357个)，其独有100%覆盖基因数达到160个，是A5和N3之和。
BBS10基因是巴比二氏综合征的致病基因，MGI V5完整涵盖了基因区和内含子区，其中包括ClinVar数据库中报道的已知临床突变位点。
基因覆盖均一性更优
MGI V5在测序深度达到100x时，96%的区域覆盖度均能达到20X以上。
与竞品N3和I共有的区域，MGI V5显示了更优秀的覆盖均一性。
性能比较
图3 100%覆盖的基因数和BBS10基因覆盖情况
图4 >96%区域达到20X覆盖图5 共有区域的覆盖更均一
以标准品NA12878为模板，采
用MGIEasy外显子组文库制备试剂
盒V1构建文库，评估各探针性能。
得
力于MGI测序平台的技术优势，MGI
V5探针在Duplication表现优于竞
品，并且捕获效率超过60%（by
reads）。
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Dup rate Capture rate
MGI V5Company-A Company-B Company-C
产品信息
产品装量货号
MGIEasy 外显子组通用文库制备试剂套装16 RXN 1000009657 MGIEasy 外显子组酶切文库制备试剂套装16 RXN 1000009658 MGIEasy 外显子组捕获辅助试剂盒16 RXN 1000007743 基因测序仪BGISEQ-500RS / 900-000008-00
基因测序仪MGISEQ-2000RS / 900-000035-00 *仅用于科学研究，不能用于临床诊断
联系我们
深圳华大智造科技有限公司
地址：深圳市盐田区北山工业区综合楼, 518083
邮箱：MGI-service@
网站：
电话：4000-966-988
版次：2018.09。