二代測序——微生物基因組應用領域

環(huán)境領域

環(huán)境微生物監(jiān)測：對土壤、水體等環(huán)境中的微生物群落進行監(jiān)測。通過二代測序微生物基因組，可以了解環(huán)境微生物的多樣性和功能。例如，在監(jiān)測土壤污染修復過程中，對土壤微生物基因組進行測序，可以發(fā)現(xiàn)能夠降解污染物的微生物種類和相關功能基因，評估修復效果。

生態(tài)系統(tǒng)功能研究：研究微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的功能，如碳、氮循環(huán)等。微生物基因組中的功能基因參與了這些生態(tài)過程。例如，通過測序可以找到參與氮固定的微生物基因，了解在不同生態(tài)系統(tǒng)（如農(nóng)田、森林等）中這些基因的分布和活性，從而更好地理解生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)機制。 二代測序產(chǎn)出的數(shù)據(jù)量有多少？貴州嘉安健達二代測序運用

二代測序——轉錄組測序的實驗流程（上）

樣本采集和 RNA 提取

樣本采集需要考慮研究目的和樣本類型。例如，研究**組織的轉錄組，就要準確獲取**組織樣本，同時比較好有對應的正常組織作為對照。RNA 提取方法有多種，常用的如 Trizol 法，它可以有效地從細胞或組織中提取總 RNA，包括 mRNA、rRNA 和 tRNA 等。提取后的 RNA 質量至關重要，需要通過瓊脂糖凝膠電泳或專門的 RNA 質量檢測儀器來評估 RNA 的完整性和純度。

RNA 質量檢測和定量

完整性方面，通常使用 RNA 完整性指數(shù)（RIN）來衡量。RIN 值越高（一般認為 RIN > 7 是高質量 RNA），說明 RNA 完整性越好。定量方法主要有紫外分光光度法和熒光定量法。紫外分光光度法可以通過測量 RNA 在 260nm 和 280nm 處的吸光度比值來估計 RNA 純度，比值在 1.8 - 2.0 之間表示純度較好。熒光定量法則是使用專門的熒光染料（如 Qubit）來更準確地測量 RNA 濃度。

文庫構建

首先要進行mRNA富集，一般使用帶有poly-T的磁珠來特異性地捕獲mRNA，因為真核生物mRNA的3'端都有poly-A尾巴。然后將mRNA反轉錄為cDNA，再通過超聲或酶切等方法將cDNA片段化，片段大小通常在幾百個堿基對左右。之后在片段兩端連接上測序接頭，經(jīng)過PCR擴增來增加文庫的量，使其達到可以上機測序的要求。

湖北二代測序流程NGS測序是二代測序嗎？

二代測序在代謝組研究中的應用途徑①

通過轉錄組測序關聯(lián)代謝組

原理：轉錄組測序借助二代測序技術可以獲取細胞或組織中所有mRNA的表達信息。由于基因表達**終會影響代謝過程，mRNA轉錄水平的變化往往會導致后續(xù)代謝途徑中關鍵酶的表達改變，進而影響代謝物的合成與轉化。例如，當某個參與糖代謝途徑的關鍵酶基因轉錄上調(diào)時，對應的酶含量可能增加，從而加速該代謝途徑的運轉，使代謝產(chǎn)物的量也隨之發(fā)生變化。

案例：在植物抗逆研究中，對遭受干旱脅迫的植物和正常生長的植物分別進行轉錄組測序。發(fā)現(xiàn)許多與滲透調(diào)節(jié)物質（如脯氨酸、甜菜堿等）合成相關的基因轉錄水平在干旱脅迫植株中顯著提高。再結合對植物代謝組的分析，的確檢測到脯氨酸、甜菜堿等代謝物的含量明顯增多，表明植物通過調(diào)節(jié)基因轉錄來改變代謝，以適應干旱環(huán)境。

二代測序——WES測序

WES測序即全外顯子組測序，是一種基于二代測序技術（NGS）的基因檢測方法。以下是其具體介紹：

技術流程

樣本準備：通常從組織或血液樣本中提取DNA，如EDTA-K2抗凝的外周靜脈血。

DNA打斷：使用超聲波或酶等方法將DNA片段化，以便后續(xù)操作。

末端修復：對DNA片段的末端進行修復，使其能夠順利進行后續(xù)的測序反應。

文庫制備：將DNA片段與測序接頭連接，構建用于高通量測序的文庫。

測序：一般使用Illumina測序平臺對文庫進行高通量測序，可獲得大量的DNA序列信息。

數(shù)據(jù)分析：對測序得到的數(shù)據(jù)進行生物信息學分析，包括序列比對、變異鑒定等。

變異解釋：識別外顯子中的變異，如單核苷酸變異、插入或缺失等，并確定這些變異是否與遺傳病有關。 二代測序廣泛應用于基因組學研究。

chip-seq的應用領域

轉錄因子結合位點分析：可以精確地鑒定特定轉錄因子在基因組上的結合位點，幫助研究人員了解轉錄因子的調(diào)控網(wǎng)絡和基因表達調(diào)控機制。

表觀遺傳學研究：用于分析組蛋白修飾（如 H3K4me3、H3K27ac 等）和 DNA 修飾（如 5mC）在基因組中的分布，揭示這些修飾與基因表達和染色質狀態(tài)的關系。

疾病研究：通過比較疾病樣本和正常樣本之間的差異，找到與疾病發(fā)生和發(fā)展相關的基因和調(diào)控因子，為疾病的診斷、***和藥物研發(fā)提供靶點。

基因調(diào)控網(wǎng)絡構建：鑒定轉錄因子和其他調(diào)控因子與基因組上的相互作用，構建基因調(diào)控網(wǎng)絡，理解基因調(diào)控的復雜性和調(diào)控因子之間的協(xié)同作用。

基因組重構和進化研究：通過比較不同物種之間的轉錄因子結合位點和組蛋白修飾位點的保守性和變異性，揭示基因組的進化模式和基因調(diào)控的演化過程。 RNA測序也是二代測序。貴州哪里有二代測序原理

二代測序的優(yōu)勢是高準確性。貴州嘉安健達二代測序運用

二代測序——甲基化的定義和概念

定義：甲基化（methylation）是指從活性甲基化合物（如S-腺苷基甲硫氨酸）上將甲基催化轉移到其他化合物的過程。在生物系統(tǒng)中，這是一種常見的化學修飾方式，主要涉及在DNA、RNA和蛋白質等生物大分子上添加甲基基團。

DNA甲基化

概念及位置：DNA甲基化主要是在DNA甲基轉移酶（DNAmethyltransferase，DNMT）的作用下，將甲基基團添加到DNA分子中的特定堿基上，最常見的是在CpG島（富含CpG二核苷酸的區(qū)域，CpG是指胞嘧啶-鳥嘌呤的堿基對）的胞嘧啶（C）的5’碳位上添加甲基。 貴州嘉安健達二代測序運用