高通量测序的应用与进展.ppt

1、高通量测序的应用与进展，徐翔高通量测序服务部，报告大纲，高通量测序对高通量测序平台的介绍，高通量测序的应用范围和与生物信息学分析软件相关的案例分析，高通量测序的介绍，高通量测序：可以同时进行数百万到数十亿个DNA分子的并行测序，也称为下一代测序技术，它可以对一个物种的转录组和基因组进行深入、详细和完整的分析，因此也称为深度测序。高通量测序下一代测序深度测序，3，高通量测序过程，文库扩增，低通量，A Sanger测序，B高通量测序，平行测序，高通量，无需建文库，两端添加测序接头，聚合酶链反应扩增，报告概述，高通量测序介绍，高通量测序平台介绍，高通量测序的应用范围和案例分析，生物信息学分析软件介绍

2、，高通量测序技术的起源和发展， 1992 Lynx therapies MPSS 2003 Polony sequenting(Harvard)2005 454 pyro sequenting 2006 Solexa sequenting-by-Synthesis 2007 ABI SOLiD 2008 Helicos TSMs Sequence 2010 ion torrent半导体sequenting 2011 Pacific biosciences smrt sequenting，6，高通量测序技术继承图，Lynx MPSS，Solexa，ABI SOlid，454，Ion torren

3、t，Helicos，smrt，illumina solexa，Roche 454，polo ny Sequent，ABI 454测序过程，454测序过程和碱基调用，454特征和主要应用，长阅读长度，400-600bp的低通量，1Run 1M序列，400-600Mb的高相对成本主要应用：从头测序，简单介绍发光细菌索莱沙，测序可逆终止子合成桥聚合酶链反应，HiSeq 2000，发光细菌索莱沙测序流程，发光细菌索莱沙桥聚合酶链反应，二醇，第一周期变性，发光细菌索莱沙碱基调用，t t t t 索莱沙的特性和主要应用，短阅读长度，100-150 BP的高通量，每天25G，每次运行120-150G，主要应

4、用：核糖核酸测序，表观遗传学研究，ABI固体介绍，寡连接固体测序/寡连接检测测序：连接酶连接，寡上荧光基团检测，固体5500 xl，ABI固体测序制备，样品片段磁珠连接，乳化聚合酶链反应3-末端修饰，磁珠富集和转移ABI固体测序原理，ABI固体荧光结合和结果实例， SRR 029969.1 vab _ 5551 _ 12 _ 381 _ F3 length=35t 11 . 0203 . 3 . 2034899000536！ 8/8:462 6=(8。)43)，(95)，A .固体寡荧光团模式图，B .固体测序结果示例(颜色空间)，固体特征和主要应用，短阅读长度，50-75bp的高精度，高Q4

5、0通量，20-30G/天，1Run可达到120G。主要应用：基因组重测序、单核苷酸多态性检测等。三个平台之间的技术差异、三个平台之间的效率参数差异、报告概要、高通量测序简介、高通量测序平台介绍、高通量测序中的应用范围和案例分析、高通量测序相关的生物信息学分析软件介绍、全基因组测序、基因组从头测序、基因组重测序、大基因组测序、人类外基因组捕获测序、核糖核酸测序、转录本测序、小核糖核酸测序、电子表达谱测序、表观基因组研究芯片、序列甲基化测序、 基因组测序和基因组测序是中断物种基因组DNA后的高通量测序，主要根据是否有已知的基因组数据分为从头全基因组测序和基因组重测序。 从头基因组测序是对未知基因组

6、序列的物种进行基因组从头测序，并通过生物信息学分析对序列进行拼接和组装，从而获得该物种的基因组图谱。全基因组重测序是用已知的基因组序列对物种不同个体的基因组进行测序，然后分析个体或群体之间的差异。，基因组测序策略，配对末端，配对末端，基因组测序流程-两种测序策略，配对末端原则，29，配对末端基因组重排分析，配对末端和测序深度对测序结果的影响，王军等，自然456，60-65(2008年11月6日)，基因组测序的生物信息学分析，数据输出处理：图像识别和碱基调用去除接头序列，检测和去除污染序列等。基因组组装：原始数据统计、测序深度分析、组装结果统计等。基因组注释：编码基因注释、核糖核酸分类注释、重复

7、序列注释等。基因功能注释：GO功能分类、Interpro功能分类等。比较基因组和分子进化分析：单核苷酸多态性/核苷酸多态性/CNV检测等。参考文献，1，艾琳d普莱斯，菲利普j斯蒂芬斯，萨拉欧米拉，等.一种小细胞肺癌基因组，具有烟草暴露的复杂特征。自然，2010，46:184-190。2、迈克尔詹姆斯克拉克、奈尔斯荷马、布雷恩奥康瑙尔等.一种细胞遗传学异常的人癌细胞系的基因组序列。公共科学图书馆遗传学，2010，6(1):e1000832。3、陈为、赖因哈德乌尔曼、克劳迪娅朗尼克等.通过下一代配对末端测序对平衡染色体重排进行断点分析。欧洲人类遗传学杂志，2010，18: 539-543。4、范塔

8、塞尔、史密斯泰普、马图库马利路克、泰勒JF、施纳贝尔等。秀丽隐杆线虫全基因组测序及变异体发现。Nat方法，2008，5(2): 183-188。5、王军、王巍、李瑞强等.亚洲个体的二倍体基因组序列。自然456，60-65(2008年11月6日)6、黄SW、李瑞权、王军等。黄瓜基因组。自然遗传学2009；大卫赫南德兹等，从头开始细菌基因组测序在台式计算机上组装的数百万个非常短的读数。基因组研究2008.18: 802-809，33，基因组再测序的一个案例研究，Erin D. Pleassance，等.小细胞肺癌基因组中一些突变的竞争。自然，2010年。46:184-190。本研究通过高通量测序对

9、小细胞肺癌细胞系NCI-H209的基因组进行了重新测序，以探讨吸烟引起的细胞系基因组中特定碱基及其周围序列的突变以及细胞损伤修复的机制。肺癌基因组变异统计表，基因组重排和CNV分析，从头基因组测序案例，大卫赫南德兹等。从头细菌基因组测序：00000非常短的阅读汇编在一台台式电脑上。基因组第200: 802-809号决议。本研究将两种细菌基因组(金黄色葡萄球菌MW2株和螺杆菌sheeba株)进行了重新测序，并比较了几种剪接方法的效果。各种剪接软件剪接结果的比较、各种剪接软件剪接结果的比较、五种剪接方法剪接结果的比较、宏基因组测序、宏基因组测序是对特定环境中的所有微生物进行基因组测序，如肠道、土壤

10、、海水等。通过这种方法，可以检测环境中的微生物种类和优势种，揭示多样性、种群结构、进化关系、功能活动、相互合作关系以及与环境的关系。自然环境中的许多微生物不能被分离和培养，这种方法不需要分离和培养微生物。宏基因组测序方法现在包括全基因组宏基因组测序和16S/18S rRNA宏基因组测序。全基因组宏基因组测序通过高通量测序技术，可以直接对环境样品的总DNA进行全基因组宏基因组测序，实现微生物群落物种分类、群落结构、系统进化、功能注释和物种间代谢网络的研究，挖掘具有应用价值的基因资源，开发新的微生物活性物质。与传统的桑格法相比，该方法快速、经济、周期短，单个样品的测序量接近饱和。,宏基因组测序信息

11、分析主要内容，拼接组装物种分类组成分析基因预测和功能注释生成剖析表主成分分析（常设仲裁法院)筛选与样品分组显著相关的因子多样品间比较分析，16S/18S rRNA宏基因组测序，16S/18S rRNA是微生物群落分析和细菌进化研究以及分类研究最常用的靶分子，采用新一代测序技术，对16S/18S rDNA的可变区进行测序分析，不需进行克隆筛选，能全面的反映微生物群体的物种组成，真实的物种分布及丰度信息。16S/18S rRNA测序信息分析内容，物种分类、物种丰度分析OTU(操作分类学单位)分析多样性分析系统进化分析多样品间的比较分析，参考文献，迈耶，F；帕尔曼d、德苏扎m，奥尔森r，玻璃电磁，库巴尔男，(2008).宏基因组拉斯特服务器用于宏基因组自动系统发育和功能分析的公共资源。生物信息学9: 0 .doi :10.1186/1471-2105-9-386 .乔治一世等人(2010年年).宏基因组学在生物修复中的应用。凯斯特学术出版社。黄丁(2010年).宏基因组学在工业生物产品中的应用。凯斯特学术出版社。尼尔森柯和怀特巴(2010年).宏基因组学及其在人类微生物研究中的应用。元基因组学