一代测序、高通量测序等各种测序相关概念介绍
一代二代三代测序原理
一代二代三代测序原理一代测序原理：一代测序技术也被称为Sanger测序技术，是人类基因组序列测定的里程碑。
这种测序技术通过DNA链延伸反应（dideoxy chaintermination reaction）定序。
该技术基于以下原理：1.DNA合成时，短链上的dNTPs（脱氧核苷三磷酸盐）与DNA聚合酶结合，并添加到扩增链的3'末端。
2.在DNA链延伸反应中，四种不同的dNTPs被添加到反应体系中。
3. 此反应体系中含有小量的标记性的dNTPs，如荧光标记的ddNTPs （二碱基脱氧核苷酸盐）。
这些标记性ddNTPs会引发链终止，因此DNA的合成会停止在特定的位置。
4.在终止合成后，反应体系中所有DNA分子被分离出来，并通过高效液相色谱法（HPLC）或凝胶电泳法进行分离。
5. 分离后，根据不同的ddNTP标记，可以知道DNA每个位置上的碱基是什么。
二代测序原理：二代测序技术是一种高通量测序方法，包括Illumina的Solexa测序、Roche的454测序和Ion Torrent的Ion Proton等。
这些技术基于以下原理：1.首先，DNA样本必须被剪成短片段，并与适配器序列连接。
适配器序列可以在扩增中参与引物的结合。
2.在PCR扩增过程中，适配器序列连接的DNA片段会大量复制形成聚集，形成簇。
3.簇内的DNA片段会结合荧光标记为碱基。
4.然后，DNA链会被分离，暴露于荧光标记的碱基。
5. 再次用过量的单核苷酸引发链延伸反应，反应中使用荧光标记的ddNTPs（二碱基脱氧核苷酸盐）。
6.测序器通过扫描荧光信号来确定每个位置的碱基。
三代测序原理：三代测序技术又称为单分子测序技术，包括Pacific Biosciences (PacBio)的SMRT（Single-Molecule Real-Time）测序、Oxford Nanopore Technologies的Nanopore测序等。
这些技术基于以下原理：1. 单分子测序技术将DNA放入微小环境中，例如纳米孔（nanopore）。
一代,二代,三代测序原理
一代测序一般指Sanger测序，是上世纪70年代由sanger和Coulson开创的DNA双脱氧链终止法测序，当初几 十个国家花了几十亿刀完成的人类基因组计划就是使用的改良版sanger测序。
Sanger测序一次可以读取600-1000bp的碱基，准确性十分之高，至今仍是正确性的金标准。该技术在当下依 然被广泛应用，比如构建载体做克隆，基因敲除等实验都可以用到。但其通量实在太低，导致在很多情况 下成本太高，难以广泛应用。
二代测序
二代测序技术，又称为Next Generation Sequencing（NGS）技术，高通量测序技术， 是为了改进一代测序通量过低的问题而出现的。刚面世时主要包括Roche公司的454技 术、ABI公司的Solid技术和Illumina公司的Solexa技术。这三种技术都极大的提高了测 序的通量，大大降低了测序成本和周期。
➢ 二代测序和一代测序最大的不同点在于其边合成边测序技术。
二代测序
二代测序
测序流动槽(flowcell)： 每个槽都有共价交联的两种oligo（P5和P7），分别与两 端的接头互补。DNA聚合酶
P5 P7
桥式PCR合成另一条链
NaOH解开双链
NaOH解开双链 后模板链被洗掉
二代测序
流动槽加入引物 Rd1 SP、DNA 聚合酶、荧光标 记的dNTP，对 第一条链测序
三代测序
SMRT Cell含有纳米级的零模波导孔，每个ZMW都能够包含一个DNA聚合酶及一条DNA样品链进行单分子测序， 并实时检测插入碱基的荧光信号。ZMW是一个直径只有10~50 nm的孔，当激光打在ZMW底部时，只能照亮很小 的区域，DNA聚合酶就被固定在这个区域。只有在这个区域内，碱基携带的荧光基团被激活从而被检测到，大幅 地降低了背景荧光干扰。
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。
一代测序二代测序以及三代测序的优缺点及应用对比
一代测序二代测序以及三代测序的优缺点及应用对比一代测序（Sanger测序）是最早的测序技术，使用DNA聚合酶扩增特定区域的DNA片段，并通过合成带有不同碱基的荧光标记引物进行测序。
一代测序的优点是高可靠性和准确性，能够得到较长的读长，适用于小规模的基因组测序和位点测序。
不过，一代测序存在的缺点是昂贵、耗时且无法进行高通量测序，适用于较小规模的实验。
二代测序（高通量测序）是目前最为常用的测序技术，如Illumina和Ion Torrent等商业平台。
二代测序基于串联的扩增反应，DNA模板被分成数百万小片段，每个片段通过扩增、聚合和测序步骤进行处理。
二代测序具有高通量、较低的成本和快速的测序速度等优点，能够同时测序多个样本。
缺点是读长比较短，通常为几百个碱基对。
二代测序主要应用于全基因组测序、转录组测序、表观基因组测序等大规模测序项目。
三代测序（单分子测序）是较新的测序技术，如PacBio和Oxford Nanopore等商业平台。
三代测序通过直接测量单个DNA分子的顺序来进行测序，不需要扩增反应。
三代测序的优点是具有极长的读长，可以达到几十万个碱基对，能够测序重复序列和大的结构变异。
缺点是较高的错误率和较低的测序准确性。
三代测序主要应用于长读长测序、基因组组装和变异检测等需要长reads的研究。
总结起来，一代测序适用于小规模的实验，提供高质量的数据，但成本昂贵和耗时。
二代测序适用于大规模的测序项目，具有快速、高通量和较低的成本等优点，但读长较短。
三代测序适用于长读长测序和大结构变异的分析，但错误率较高。
根据研究需求选择合适的测序技术，或者结合多种技术来获得更全面的基因组信息。
DNA测序技术发展史一代二代三代测序技术简要原理及比较
DNA测序技术发展史一代二代三代测序技术简要原理及比较一、一代测序技术一代测序技术最早出现于1977年，由Sanger和Gilbert等人开发。
其原理基于DNA链延伸，即通过将DNA链合成过程中加入少量的dideoxy核苷酸（ddNTP），使得DNA链延伸在一些特定位置停止，并通过凝胶电泳分析停止位置来确定每个核苷酸的顺序。
一代测序技术的特点是：1.准确性较高，可以达到99.99%的准确率。
2.读长较短，一般为500至1000个碱基。
3.测序过程复杂，需要进行多次扩增和凝胶电泳分析，耗时较长。
二、二代测序技术二代测序技术的发展始于2005年，它采用大规模并行的方式进行测序，实现了高通量测序。
主要的二代测序技术包括454测序、illumina测序和Ion Torrent测序。
454测序技术采用循环化学法，通过将DNA片段固定在微小的载体上，然后进行多次扩增和测序，最后通过压缩气体冲击来释放碱基，从而实现测序。
illumina测序技术采用桥式扩增法，通过将DNA固定在玻璃芯片上的小孔中，并用荧光标记核苷酸进行扩增和测序，最后通过激光扫描来检测荧光信号。
Ion Torrent测序技术是一种基于半导体芯片原理的测序技术，通过检测氢离子的释放来确定DNA序列。
二代测序技术的特点是：1.高通量：可以同时测序数百万甚至数十亿个片段。
2.快速：通常只需几个小时到几天的时间完成测序。
3.读长较短：大部分二代测序技术的读长在100至1000个碱基之间。
4.相对较低的测序准确率：一般在99%左右。
三、三代测序技术三代测序技术是指第三代测序技术，它的发展始于2024年。
三代测序技术主要包括单分子测序和纳米孔测序。
单分子测序技术（如PacBio和Nanopore）通过将DNA片段转化为单分子，然后通过观察单分子的扩增和测序来获得DNA序列。
纳米孔测序技术则是将DNA分子引入纳米孔中，通过纳米孔内的电信号变化来确定碱基对的序列。
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。
一、二、三代测序技术
一代、二代、三代测序技术第一代测序技术-Sanger链终止法一代测序技术是20世纪70年代中期由Fred Sanger及其同事首先发明。
其基本原理是，聚丙烯酰胺凝胶电泳能够把长度只差一个核苷酸的单链DNA分子区分开来。
一代测序实验的起始材料是均一的单链DNA分子。
第一步是短寡聚核苷酸在每个分子的相同位置上退火，然后该寡聚核苷酸就充当引物来合成与模板互补的新的DNA链。
用双脱氧核苷酸作为链终止试剂（双脱氧核苷酸在脱氧核糖上没有聚合酶延伸链所需要的3－OH基团，所以可被用作链终止试剂）通过聚合酶的引物延伸产生一系列大小不同的分子后再进行分离的方法。
测序引物与单链DNA模板分子结合后，DNA聚合酶用dNTP延伸引物。
延伸反应分四组进行，每一组分别用四种ddNTP（双脱氧核苷酸）中的一种来进行终止，再用PAGE分析四组样品。
从得到的PAGE胶上可以读出我们需要的序列。
第二代测序技术-大规模平行测序大规模平行测序平台（massively parallel DNA sequencing platform）的出现不仅令DNA测序费用降到了以前的百分之一，还让基因组测序这项以前专属于大型测序中心的“特权”能够被众多研究人员分享。
新一代DNA测序技术有助于人们以更低廉的价格，更全面、更深入地分析基因组、转录组及蛋白质之间交互作用组的各项数据。
市面上出现了很多新一代测序仪产品，例如美国Roche Applied Science公司的454基因组测序仪、美国Illumina公司和英国Solexatechnology公司合作开发的Illumina测序仪、美国Applied Biosystems公司的SOLiD测序仪。
Illumina/Solexa Genome Analyzer测序的基本原理是边合成边测序。
在Sanger等测序方法的基础上，通过技术创新，用不同颜色的荧光标记四种不同的dNTP，当DNA聚合酶合成互补链时，每添加一种dNTP就会释放出不同的荧光，根据捕捉的荧光信号并经过特定的计算机软件处理，从而获得待测DNA的序列信息。
第一代dna测序技术名词解释
第一代dna测序技术名词解释第一代DNA测序技术是指在1970年代末至2000年代初开发的DNA测序方法。
下面是一些常见的第一代DNA测序技术及其解释：1. Sanger测序：由Frederick Sanger于1977年发明的测序方法。
通过将DNA链延伸反应分为四个反应管，每个管中只加入一种特定的ddNTP（二氢基链终止核苷酸），从而在DNA合成中引入特定的终止位置。
通过将四个反应管中的DNA片段分别分离并进行电泳分析，可以确定DNA的顺序。
2. Maxam-Gilbert测序：由Allan Maxam和Walter Gilbert于1977年发明的测序方法。
该方法通过将DNA链分割成多个片段，并在每个片段上引入特定的化学修饰（如酶消化、酸酐化、碱性断裂等），然后通过电泳分析来确定DNA序列。
3. Pyrosequencing（火花测序）：由Pl Nyrén和Mostafa Ronaghi 于1996年发明的测序方法。
该方法利用DNA合成过程中释放的焦磷酸（PPi）被硫酸供体和火花酶催化分解产生反应，在特定的荧光探针存在下，通过检测荧光信号的强弱来确定DNA序列。
4. Dideoxy chain termination sequencing（链终止测序）：是Sanger测序方法的常用名。
通过在DNA合成过程中引入链终止核苷酸（ddNTP），从而限制新合成链的延伸，然后利用电泳分析来确定DNA序列。
5. Gel electrophoresis（凝胶电泳）：是一种将DNA片段按照大小进行分离的常用技术。
在第一代DNA测序中，通过在聚丙烯酰胺凝胶中进行电泳，根据DNA片段的大小差异来确定DNA序列。
这些第一代DNA测序技术为后续的高通量测序技术的发展奠定了基础，虽然在吞吐量和成本效益上存在一些局限性，但仍然是基因组学和生物学研究中的重要工具。
一代二代三代测序原理
一代二代三代测序原理一代、二代和三代测序技术在测序原理上有一定的区别。
下面为您详细介绍这三代测序技术的原理：1. 一代测序（Sanger测序）：一代测序，也称为Sanger测序，是由英国生物化学家Frederick Sanger 发明的一种测序方法。
其核心原理是双脱氧链终止法，利用DNA复制过程中的终止现象进行测序。
在Sanger测序反应中，包含目标DNA片段、脱氧三磷酸核苷酸（dNTP）、双脱氧三磷酸核苷酸（ddNTP）、测序引物和DNA聚合酶等。
测序反应的关键是使用的ddNTP，由于缺少3'-OH基团，不具有与另一个dNTP连接形成磷酸二酯键的能力。
这些ddNTP可以用来中止DNA链的延伸。
在测序过程中，设置多个反应体系，分别加入引物、DNA聚合酶、四种dNTP和一定比例的ddNTP（带有放射性标记）。
例如，第一个体系中加入ddATP，负责测定T碱基的位置；依次加入ddCTP、ddTTP和ddGTP，分别测定C、T和G碱基的位置。
扩增过程中，ddNTP结合到相应的测序位点，最后通过凝胶电泳和放射自显影检测带有荧光标记的ddNTP，得到测序序列。
一代测序技术的主要特点是测序读长可达1000bp，准确性高达99.999%，但通量低、成本高。
目前，一代测序在验证序列和验证基因组组装完整性方面被认为是金标准。
2. 二代测序（高通量测序）：二代测序，也称为高通量测序技术，相较于一代测序，具有更高的通量。
它一次可以同时测序大量的序列，从而满足对一个物种或样本中所有序列信息进行分析的需求。
二代测序的核心原理是测序by synthesis（测序合成法），利用DNA聚合酶和测序引物在模板DNA上进行实时测序。
在测序过程中，将DNA 随机打断成小片段（如250-300bp），然后通过建库和富集这些DNA 片段。
建库后的样本放入测序仪中进行测序，测序仪中有着不同的测序深度，根据碱基互补配对原则，读取测序数据并拼接成完整的序列。
测序技术介绍
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%；
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%；
人类基因组测序(基因组大小3Gb)
Sanger 测序法
Illumina HiSeq2000高通量测序
测序技术介绍
生物学中心法则
人类基因组-30亿个碱基对
核苷酸
NGS： “高通量测序”。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。由于这项技术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)。
测序发展历程
一代测序仪
一代测序(Sanger 测序)
二、桥式扩增3、边合成边测序
1、序列拼接2、与已知参考基因组比对
二代测序的基本概念
测序深度（Sequencing Depth）：测序得到的碱基总量（bp）与基因组大小（Genome）的比值，它是评价测序量的指标之一。测序覆盖度（coverage）：测序分析后组装得到的基因组序列通常无法完全覆盖所有区域，覆盖度就是最终得到的结果占整个基因组的比例Qn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。
Silicon Substrate
Source
dNTP
To column receiver
∆ pH∆ Q
∆ V
H
耗时13年， 全世界科学家合作， 花费约30亿美元
约需2周，一个实验室操作， 费用约为1万多美元
Miseq
Nextseq 500
基因相关名词解释
名词解释一、生物学名称解释1. 什么是高通量测序技术？高通量测序技术（High-throughput sequencing，HTS）是对传统Sanger测序（称为一代测序技术）革命性的改变, 一次对几十万到几百万条核酸分子进行序列测定, 因此在有些文献中称其为下一代测序技术(next generation sequencing，NGS )足见其划时代的改变, 同时高通量测序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)。
2. 什么是Sanger法测序（一代测序）？Sanger法测序利用一种DNA聚合酶来延伸结合在待定序列模板上的引物。
直到掺入一种链终止核苷酸为止。
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。
终止点由反应中相应的双脱氧而定。
每一种dNTPs和ddNTPs的相对浓度可以调整，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，凝胶处理后可用X-光胶片放射自显影或非同位素标记进行检测。
3. 什么是SNP、SNV（单核苷酸位点变异）？单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）和单核苷酸位点变异（single nucleotide variants, SNV）。
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。
人基因组上平均约每1000个核苷酸即可能出现1个单核苷酸多态性的变化，其中有些单核苷酸多态性可能与疾病有关，但可能大多数与疾病无关。
简单粗暴的讲解所谓的一代，二代，三代测序技术
简单粗暴的讲解所谓的一代，二代，三代测序技术在日常的科研中我们时不时的会听到小伙伴们在讨论那些关于测序的东西，什么高通量测序，二代测序，Sanger测序等等。
今天我们就用最简单的言语来讲解一下这三种测序技术。
一代测序技术，也被称为Sanger测序，其实是由一个叫Sanger 的人发明的一种测序方式。
其利用了双脱氧核苷酸会终止PCR的原理。
比如：一条序列为ATCGCTA，我们进行3次的双脱氧核苷酸，第一次加入双脱氧核苷酸A和正常的ATCG那么我们会得到下面两种序列，A、ATCGCTA。
那么我们就知道碱基A在序列的第一个碱基和第7个碱基。
同理运用双氧核苷酸T和C，就会得整个序列的对应碱基的位置BP信息。
进而得到整条序列的ATCG的序列信息。
当然这些都是由仪器进行检测的。
一代测序的特点：速度快，但是一次只能测一条单一的序列，且最长也就能测1000-1500bp。
所以被广泛应用在单序列测序上。
简单概括就是，一代测序只能测一条长度在1000bp左右的序列。
二代测序技术，也被称为高通量测序技术。
它解决了一代测序只能测一条序列的缺陷。
随着科研的不断深入，我们开始分析一个物种或样本中的所有序列信息，这个时候一代测序一次测一条的方式就无法满足我们的需求。
二代测序技术就是在这样的情况下诞生的。
之所以称其为高通量测序就是因为它一次能够同时测很多的序列。
我们通过物理或是化学的方式将DNA随机打断成无数的小片段（250-300bp），之后通过建库（这里就不深入建库的原理了）富集了这些DNA片段。
接下来将建完的库放入测序仪中测序，测序仪中有着可以让DNA片段附着的区域，每一个片段都有独立的附着区域，这样测序仪可以一次检测所有附着的DNA序列信息。
最后通过生物信息学分析将小片段拼接成长片段。
二代测序特点：一次能够测大量的序列，但是片段被限制在了250-300bp，由于是通过序列的重叠区域进行拼接，所以有些序列可能被测了好多次。
解读！测序中的常用名词
解读！测序中的常用名词转自：/Article/jdcxzdcymc.html利用生物信息分析大数据在论文发表中占据了举足轻重的地位，尤其是在高通量测序越来越便宜的今天，但是测序分析中各种名词仍令很多小菜或非生物信息专业的人抓狂。
哈哈，不用怕，看了小编今天的文后，这些都不是事儿！先来介绍几个概念性名词：1.高通量测序: 高通量测序技术（High-throughput sequencing，HTS）是对传统Sanger测序（称为一代测序技术）革命性的改变, 一次对几十万到几百万条核酸分子进行序列测定, 因此在有些文献中称其为下一代测序技术(next generation sequencing，NGS )。
高通量测序技术可以实现对一个物种的转录组和基因组进行细致全面的分析。
2.de novo测序: 没有参考基因组的测序，也称为从头测序，它不需要任何现有的序列资料就可以对某个物种进行测序，利用生物信息学分析手段对序列进行拼接，组装，从而获得该物种的基因组图谱。
3.基因组重测序: 全基因组重测序是对基因组序列已知的个体进行基因组测序，并在个体或群体水平上进行差异性分析的方法。
4.ChIP-Seq：将ChIP与第二代测序技术相结合的ChIP-Seq技术，通过染色质免疫共沉淀技术（ChIP）特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段，并对其进行纯化与文库构建，然后对富集得到的DNA片段进行高通量测序。
通过基因组定位，获得全基因组范围内与组蛋白、转录因子等互作的DNA区段信息。
5.RIP-seq: 与ChIP-Seq类似，运用针对目标蛋白的抗体把相应的RNA-蛋白复合物沉淀下来，然后经过分离纯化就可以对结合在复合物上的RNA进行测序分析。
6.metagenomic宏基因组: 直接从环境样本中提取的基因组遗传物质，研究对象是整个微生物群落。
还有目前很火热的各种转录组测序（小编准备日后单独开一篇讲），在了解这几个基本概念后，再来看测序后进行数据分析时常用到的参数及软件。
测序常用名词解释整理
高通量测序领域常用名词解释大全什么是高通量测序？高通量测序技术（High-throughput sequencin，g HTS）是对传统Sanger测序（称为一代测序技术）革命性的改变, 一次对几十万到几百万条核酸分子进行序列测定, 因此在有些文献中称其为下一代测序技术(next generation sequencin，g NGS )足见其划时代的改变, 同时高通量测序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。
)什么是Sanger法测序（一代测序）Sanger法测序利用一种DNA 聚合酶来延伸结合在待定序列模板上的引物。
直到掺入一种链终止核苷酸为止。
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。
终止点由反应中相应的双脱氧而定。
每一种dNTPs 和ddNTPs 的相对浓度可以调整，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，凝胶处理后可用X-光胶片放射自显影或非同位素标记进行检测。
什么是基因组重测序（Genome Re-sequencin）g全基因组重测序是对基因组序列已知的个体进行基因组测序，并在个体或群体水平上进行差异性分析的方法。
随着基因组测序成本的不断降低，人类疾病的致病突变研究由外显子区域扩大到全基因组范围。
通过构建不同长度的插入片段文库和短序列、双末端测序相结合的策略进行高通量测序，实现在全基因组水平上检测疾病关联的常见、低频、甚至是罕见的突变位点，以及结构变异等，具有重大的科研和产业价值。
什么是de novo 测序de novo 测序也称为从头测序：其不需要任何现有的序列资料就可以对某个物种进行测序，利用生物信息学分析手段对序列进行拼接，组装，从而获得该物种的基因组图谱。
一代二代三代测序原理
一代二代三代测序原理一代测序原理：一代测序也被称为Sanger测序，其原理基于利用一种特殊的二磷酸异烟腺嘌呤（ddNTP）来终止DNA合成。
该方法需要将待测DNA样品进行PCR扩增，然后将DNA片段分为4个不同的反应管中，分别加入4种不同的ddNTPs和DNA聚合酶。
在反应过程中，ddNTPs会以随机的方式被DNA聚合酶插入DNA链中，由于ddNTPs不包含3'-OH基团，无法继续合成DNA链，因此会导致DNA合成的终止。
最终在每个反应管中会生成一系列不同长度的DNA片段。
接下来，需要将这些DNA片段进行电泳分离。
在电泳过程中，DNA片段会根据它们的长度在电泳胶中形成不同的带。
随后，可以通过将电泳胶放入X射线或紫外线仪器中，观察DNA片段的分布情况，并将结果录入计算机中。
根据电泳结果，可以确定DNA片段的长度，从而推断出DNA序列。
二代测序原理：二代测序也被称为高通量测序，与一代测序相比，它使用了并行的测序方法，可以在同一时间内测序多个DNA片段。
常见的二代测序技术有Illumina的测序技术、Ion Torrent的测序技术等。
以Illumina测序为例，其原理基于反复复制DNA片段，并通过称为“桥式PCR”（Bridge PCR）的方法，将每个DNA片段固定在微小的玻璃芯片上形成聚集点。
接下来，每个DNA聚集点会被DNA聚合酶以及具有不同荧光标记的ddNTPs引发合成，DNA合成会通过照射脉冲激光来进行读取。
反复重复这个过程，可以逐步将每个DNA片段进行扩增和读取。
在读取的过程中，荧光信号会被记录并转化为电信号，进而被电脑检测和分析。
最终，通过计算机软件将这些电信号转化为DNA序列，并进行测序结果的分析和处理。
三代测序原理：三代测序也被称为单分子测序，在DNA测序技术的发展中是最新的一代。
与一代和二代测序技术相比，三代测序技术具有更高的测序速度和更长的读长度。
以PacBio测序技术为例，其原理基于利用DNA聚合酶引导DNA合成。
一代至四代测序技术详细讲解
一代至四代测序技术详细讲解我们将如何应对海量的基因信息新一代测序技术带给人们大量遗传信息的同时，却成为限制其广泛应用的一个障碍。
1980年，英国生物化学家Frederick Sanger与美国生物化学家Walter Gilbert建立了DNA测序技术并获得诺贝尔化学奖，至今已有近三十年了。
在这三十年，DNA测序技术取得了令人瞩目的进展。
目前已进入市场的循环阵列测序平台采用的是与Sanger生物化学测序方法完全不同的原理。
在过去几年，应用极为广泛的毛细管电泳测序法采用的则是多线并行阵列格式，它运用尖端的荧光成像技术进行碱基识别。
上述各类新技术为生物学研究领域开辟了新的视角，也使实验研究达到一个新的水平。
学界对开发这类新技术的兴趣持续高涨，与此同时，人们却发现这些技术存在一定的不足——大量信息数据的产生限制了技术更加广泛的应用，并降低了其市场价值。
过去，研究人员使用Applied Biosystems（ABI）公司的3730XL毛细管电泳测序仪进行基因分析，每年至多能完成六千万碱基的测序量。
随着测序技术日新月异的发展，这种情况已经成为历史。
在2005年刚刚开始进行新一代测序技术开发时，Roche公司和454公司联合开发的焦磷酸测序仪的分析速度就已经达到了上述提及的ABI仪器速度的50倍之上。
也就是从那时起，因基因数据过多而产生的问题凸显了出来，而且这个问题随着其他制造商开发出更多更快的测序仪而愈加严重。
举个例子，ABI的新一代测序平台SOLiD (supported oligonucleotide ligation and detection)单次运行，便可以分析6Gb的碱基序列；而Roche/454测序仪单次运行可以将上述结果转换成12-15个千兆字节(gigabytes)的数据信息；Illumina Genome Analyzer(GAII)测序系统仅在两个小时的运行时间里，就得到10兆字节(terabytes)的信息。
测序仪简介
测序技术及测序仪简介一．第一代测序技术1.1第一代测序技术原理第一代DNA测序技术用的是1975年由桑格（Sanger）和考尔森（Coulson）开创的链终止法或者是1976-1977年由马克西姆（Maxam）和吉尔伯特（Gilbert）发明的化学法（链降解）. 研究人员在Sanger 法的多年实践之中不断对其进行改进，在2001年，完成的首个人类基因组图谱就是以改进了的Sanger法为其测序基础。
Sanger法原理：在模板中首先分别加入A、T、G、C和四种ddNTP 双脱氧核苷酸（加入ddNTP序列合成会终止），如下图第一个加入ddATP，这样每一个位置上的A位置会大量的被ddATP替代，然后终止，然后再分别加入其他的ddNTP，让他随机终止。
这样对得到的这些序列进行跑胶。
就得到了如下的胶图。
根据ACGT的加入顺序和位置，获取信息。
这个方法准确率高，费用高，是先合成，再测序的。
1.2第一代测序仪第一代测序仪基于Sanger原理，用荧光标记代替同位素标记，并用成像系统自动检测，从而大大提高了DNA测序的速度和准确性。
应用最广泛的是applied biosystems（ABI）3730系列自动DNA 测序仪。
例如ABI3730XL测序仪拥有96道毛细管，四种ddNTP分别用不同的荧光标记，被CCD系统识别后，直接翻译成DNA序列。
图一：ABI3730XL二．第二代测序技术（高通量测序）2.1 常见二代测序技术平台：第二代测序技术一般采用边合成边测序的方法。
二代测序仪市场初期，有三家公司推出了各自的测序平台，分别是：ABI公司：Solid平台罗氏454公司：GS FLX平台Illumina公司:Solexa Genome Analyzer三种二代测序技术对比如表一。
表一：三种二代测序平台对比现在国内市场占有率高的是Illumina 公司的二代测序仪，许多国内的基因测序公司例如安诺优达，华大基因等也采用Illumina 平台推出了自己的二代测序仪。
一代-二代-三代测序原理
缺少3'位的羟基的ddNTP结合到DNA链上，会使得后面的单 脱氧核苷酸（dNTP）无法再聚合上来，致使聚合反应终止。
二代测序
二代测序技术，又称为Next Generation Sequencing（NGS）技术，高通量测 序技术，是为了改进一代测序通量过低的问题而出现的。刚面世时主要包括 Roche公司的454技术、ABI公司的Solid技术和Illumina公司的Solexa技术。这 三种技术都极大的提高了测序的通量，大大降低了测序成本和周期。
序引物；
I7：
第一条测序完，用I7引物测序第一条链上的index 1
序列；
P5：
再用P5为引物测序第一条链上的index 2；
Rd1 SP：第二条链测序引物；
➢ 因不同的样品可以同时在一个流动槽里进行测序反应，index 1和index 2 序列可以通 过加或者不加来区分不同的样本来源；
其中Illumina公司凭借超低的测序成本和可以接受的读长，成为了目前最主流的 二代测序公司，其测序成本近五年来从几千元1G（1G即10亿碱基）降到了到今 天的40多块钱。
• 化学试剂三羧基乙基膦（TCEP）淬灭荧光信号；有时荧光基团切割不完全给簇形成荧光背景，导致 测序够长。
• 叠氮保护基团遇到巯基试剂(如二巯基丙醇)会发生断裂，并在原来的位置形成羟基，供下一个碱基合 上。
P5与流动槽共价 连接的单链被切 断后洗掉
化学方法切断
一轮反应只能 加上一个碱基， 一个簇只能测 150-300个反应。
生物学相关领域的测序技术
生物学相关领域的测序技术测序技术是近几十年来生物学研究的一项重要工具，它能够将生物体内DNA 或RNA分离出来，并按照一定的规则进行序列化，进而获得重要的生物学信息。
随着技术的发展，测序技术已经成为生物科学领域中不可或缺的重要研究工具，它在基础研究、医学诊断等方面都有重要的应用。
1. 传统测序技术传统测序技术是指利用化学试剂将DNA或RNA进行分离及测序，需要耗费大量时间和资源。
Sanger测序技术是最经典的一种测序方法，它基于DNA序列合成时的停滞现象，对DNA进行分离和测序。
2. 第一代高通量测序技术第一代高通量测序技术是在Sanger测序技术基础上发展起来的，其主要特点是对多个样本进行高通量测序，同时提高了测序效率。
Illumina测序技术是最具代表性的一种第一代高通量测序技术，它采用了基于经验的测序方法。
通过引入堆叠式条码和双端测序等技术，大量提高了测序效率，并且使得测序成本大幅降低。
3. 第二代高通量测序技术第二代高通量测序技术近年来又被称为“快速测序”技术，其主要特点是通过直接读取DNA或RNA分子，从而更快地进行测序。
Ion Torrent和Roche 454平台都是第二代高通量测序技术的代表。
Ion Torrent致力于无切片、无荧光等特点，它的基本原理是利用DNA链终止反应，通过电荷变化来检测连接并记录DNA序列信息。
Roche 454平台则是通过灵敏的光学探测器，将每个nucleotide引入到一个微小的孔中，通过较小聚类数量的直接读取子，从而实现高速测序。
4. 第三代高通量测序技术第三代高通量测序技术是目前最新的测序技术，其主要特点是进行长读取（long reads）。
这种方法往往不需要进行PCR増幅，读数比直接测量多，检测出的信息更加准确，同时功能也更加多元化。
代表第三代高通量测序技术的平台有PacBio和Oxford Nanopore Technologies（ONT）。
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什么是高通量测序？高通量测序技术（High-throughput sequencing，HTS）是对传统Sanger测序（称为一代测序技术）革命性的改变, 一次对几十万到几百万条核酸分子进行序列测定, 因此在有些文献中称其为下一代测序技术(next generation sequencing，NGS )足见其划时代的改变, 同时高通量测序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)。
什么是Sanger法测序（一代测序）Sanger法测序利用一种DNA聚合酶来延伸结合在待定序列模板上的引物。
直到掺入一种链终止核苷酸为止。
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。
终止点由反应中相应的双脱氧而定。
每一种dNTPs和ddNTPs的相对浓度可以调整，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，凝胶处理后可用X-光胶片放射自显影或非同位素标记进行检测。
什么是基因组重测序（Genome Re-sequencing）全基因组重测序是对基因组序列已知的个体进行基因组测序，并在个体或群体水平上进行差异性分析的方法。
随着基因组测序成本的不断降低，人类疾病的致病突变研究由外显子区域扩大到全基因组范围。
通过构建不同长度的插入片段文库和短序列、双末端测序相结合的策略进行高通量测序，实现在全基因组水平上检测疾病关联的常见、低频、甚至是罕见的突变位点，以及结构变异等，具有重大的科研和产业价值。
什么是de novo测序de novo测序也称为从头测序：其不需要任何现有的序列资料就可以对某个物种进行测序，利用生物信息学分析手段对序列进行拼接，组装，从而获得该物种的基因组图谱。
获得一个物种的全基因组序列是加快对此物种了解的重要捷径。
随着新一代测序技术的飞速发展，基因组测序所需的成本和时间较传统技术都大大降低，大规模基因组测序渐入佳境，基因组学研究也迎来新的发展契机和革命性突破。
利用新一代高通量、高效率测序技术以及强大的生物信息分析能力，可以高效、低成本地测定并分析所有生物的基因组序列。
什么是外显子测序（whole exon sequencing）外显子组测序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。
外显子测序相对于基因组重测序成本较低，对研究已知基因的SNP、Indel等具有较大的优势，但无法研究基因组结构变异如染色体断裂重组等。
什么是mRNA测序（RNA-seq）转录组学（transcriptomics）是在基因组学后新兴的一门学科，即研究特定细胞在某一功能状态下所能转录出来的所有RNA（包括mRNA和非编码RNA）的类型与拷贝数。
Illumina提供的mRNA测序技术可在整个mRNA领域进行各种相关研究和新的发现。
mRNA测序不对引物或探针进行设计，可自由提供关于转录的客观和权威信息。
研究人员仅需要一次试验即可快速生成完整的poly-A尾的RNA 完整序列信息，并分析基因表达、cSNP、全新的转录、全新异构体、剪接位点、等位基因特异性表达和罕见转录等最全面的转录组信息。
简单的样品制备和数据分析软件支持在所有物种中的mRNA测序研究。
什么是small RNA测序Small RNA（micro RNAs、siRNAs和 pi RNAs）是生命活动重要的调控因子，在基因表达调控、生物个体发育、代谢及疾病的发生等生理过程中起着重要的作用。
Illumina能够对细胞或者组织中的全部Small RNA进行深度测序及定量分析等研究。
实验时首先将18-30 nt范围的Small RNA从总RNA中分离出来，两端分别加上特定接头后体外反转录做成cDNA再做进一步处理后，利用测序仪对DNA 片段进行单向末端直接测序。
通过Illumina对Small RNA大规模测序分析，可以从中获得物种全基因组水平的miRNA图谱，实现包括新miRNA分子的挖掘，其作用靶基因的预测和鉴定、样品间差异表达分析、miRNAs聚类和表达谱分析等科学应用。
什么是miRNA测序成熟的microRNA（miRNA）是17~24nt的单链非编码RNA分子，通过与mRNA相互作用影响目标mRNA的稳定性及翻译，最终诱导基因沉默，调控着基因表达、细胞生长、发育等生物学过程。
基于第二代测序技术的microRNA测序，可以一次性获得数百万条microRNA序列，能够快速鉴定出不同组织、不同发育阶段、不同疾病状态下已知和未知的microRNA及其表达差异，为研究microRNA对细胞进程的作用及其生物学影响提供了有力工具。
什么是Chip-seq染色质免疫共沉淀技术（ChromatinImmunoprecipitation，ChIP）也称结合位点分析法，是研究体内蛋白质与DNA相互作用的有力工具，通常用于转录因子结合位点或组蛋白特异性修饰位点的研究。
将ChIP与第二代测序技术相结合的ChIP-Seq技术，能够高效地在全基因组范围内检测与组蛋白、转录因子等互作的DNA区段。
C hIP-Seq的原理是：首先通过染色质免疫共沉淀技术（ChIP）特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段，并对其进行纯化与文库构建；然后对富集得到的DNA片段进行高通量测序。
研究人员通过将获得的数百万条序列标签精确定位到基因组上，从而获得全基因组范围内与组蛋白、转录因子等互作的DNA区段信息。
什么是CHIRP-SeqC HIRP-Seq( Chromatin Isolation by RNA Purification )是一种检测与RNA绑定的DNA和蛋白的高通量测序方法。
方法是通过设计生物素或链霉亲和素探针，把目标RNA拉下来以后，与其共同作用的DNA染色体片段就会附在到磁珠上，最后把染色体片段做高通量测序，这样会得到该RNA能够结合到在基因组的哪些区域，但由于蛋白测序技术不够成熟，无法知道与该RNA结合的蛋白。
什么是RIP-seqRNA Immunoprecipitation是研究细胞内RNA与蛋白结合情况的技术，是了解转录后调控网络动态过程的有力工具，能帮助我们发现miRNA的调节靶点。
这种技术运用针对目标蛋白的抗体把相应的RNA-蛋白复合物沉淀下来，然后经过分离纯化就可以对结合在复合物上的RNA进行测序分析。
RIP可以看成是普遍使用的染色质免疫沉淀ChIP技术的类似应用，但由于研究对象是RNA-蛋白复合物而不是DNA-蛋白复合物，RIP实验的优化条件与ChIP实验不太相同（如复合物不需要固定，RIP反应体系中的试剂和抗体绝对不能含有RNA酶，抗体需经RIP实验验证等等）。
RIP技术下游结合microarray技术被称为RIP-Chip，帮助我们更高通量地了解癌症以及其它疾病整体水平的RNA变化。
什么是CLIP-seqC LIP-seq,又称为HITS-CLIP，即紫外交联免疫沉淀结合高通量测序(crosslinking-immunprecipitation and high-throughput sequencing), 是一项在全基因组水平揭示RNA分子与RNA结合蛋白相互作用的革命性技术。
其主要原理是基于RNA分子与RNA结合蛋白在紫外照射下发生耦联，以RNA结合蛋白的特异性抗体将RNA-蛋白质复合体沉淀之后，回收其中的RNA片段，经添加接头、RT-PCR等步骤，对这些分子进行高通量测序，再经生物信息学的分析和处理、总结，挖掘出其特定规律，从而深入揭示RNA结合蛋白与RNA分子的调控作用及其对生命的意义。
什么是metagenomic（宏基因组）：Magenomics研究的对象是整个微生物群落。
相对于传统单个细菌研究来说，它具有众多优势，其中很重要的两点：(1) 微生物通常是以群落方式共生于某一小生境中，它们的很多特性是基于整个群落环境及个体间的相互影响的，因此做Metagenomics研究比做单个个体的研究更能发现其特性；(2) Metagenomics研究无需分离单个细菌，可以研究那些不能被实验室分离培养的微生物。
宏基因组是基因组学一个新兴的科学研究方向。
宏基因组学（又称元基因组学，环境基因组学，生态基因组学等），是研究直接从环境样本中提取的基因组遗传物质的学科。
传统的微生物研究依赖于实验室培养，元基因组的兴起填补了无法在传统实验室中培养的微生物研究的空白。
过去几年中，DNA测序技术的进步以及测序通量和分析方法的改进使得人们得以一窥这一未知的基因组科学领域。
什么是SNP、SNV（单核苷酸位点变异）单核苷酸多态性singlenucleotide polymorphism，SNP 或单核苷酸位点变异SNV。
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。
人基因组上平均约每1000个核苷酸即可能出现1个单核苷酸多态性的变化，其中有些单核苷酸多态性可能与疾病有关，但可能大多数与疾病无关。
单核苷酸多态性是研究人类家族和动植物品系遗传变异的重要依据。
在研究癌症基因组变异时，相对于正常组织，癌症中特异的单核苷酸变异是一种体细胞突变（somatic mutation），称做SNV。
什么是INDEL (基因组小片段插入）基因组上小片段（>50bp）的插入或缺失，形同SNP/SNV。
什么是copy number variation（CNV）：基因组拷贝数变异基因组拷贝数变异是基因组变异的一种形式，通常使基因组中大片段的DNA形成非正常的拷贝数量。
例如人类正常染色体拷贝数是2，有些染色体区域拷贝数变成1或3，这样，该区域发生拷贝数缺失或增加，位于该区域内的基因表达量也会受到影响。
如果把一条染色体分成A-B-C-D四个区域，则A-B-C-C-D/A-C-B-C-D/A-C-C-B-C-D/A-B-D分别发生了C区域的扩增及缺失，扩增的位置可以是连续扩增如A-B-C-C-D也可以是在其他位置的扩增，如A-C-B-C-D。
什么是structure variation（SV）：基因组结构变异染色体结构变异是指在染色体上发生了大片段的变异。
主要包括染色体大片段的插入和缺失（引起CNV的变化），染色体内部的某块区域发生翻转颠换，两条染色体之间发生重组（inter-chromosome trans-location）等。