测序和质普技术

1、2020/10/2,1,Background,What is the genome?,1953年，Watson和Crick提出DNA的反向平行双螺旋模型,DNA双螺旋结构的发现,DNA复制,DNA聚合酶,DNA连接酶,1950,1960,1970,1980,1990,2000,2010,测序技术发展,Sanger 法,1977年Fred Sanger发明， 又称双脱氧法,结合荧光标记和毛细管电泳,第一代测序仪小结,目前： 读长：1000bp 原始数据准确率：99.999% 测序成本：0.5美元每千碱基(50万美元每G) 测序通量：600000碱基,局限： 测序速度和成本 并行化程度,地位： 可

2、靠性，准确性 规模化 PCR产物、质粒和细菌人工染色体的末端测序、STR基因分型,国内测序所用仪器和耗材几乎全靠进口，仅2013年，中国在基因测序仪器和试剂上的投入超过了20亿元。,9,拥有基因组测序仪市场70%的份额,拥有20%市场份额,拥有10%市场份额,BGISEQ-1000,BGISEQ-100,BGISEQ-500 资质正在申请中,华大基因完成与Complete Genomics的资源整合,已拿到CFDA认证,2020/10/2,10,Illumina Hiseq 2000,碱基识别,A,G,T,C,2020/10/2,15,A BGI company,2020/10/2,17,Hi

3、gh density DNB array,DNB array,Illumina array,BGI research confidential. Do not distribute,BGISEQ-500 视频,Limit of 2nd generation Read length Speed Sample prep (PCR) Expensive optics,2nd generation sequencing,PacBio 单分子测序,BGI Confidential DO NOT distribute,通过零模波导（ZMW）限制激发光范围，获得单分子信号。,Up to a million

4、ZMWs per SMRT Cell 5um pitch,按每条序列5K，完成人全基因组需20个SMRT cell,Nanopore技术瓶颈 1，纳米孔厚度超过4个碱基，无法实现单碱基识别。解决方法：用特殊材料做孔 2，DNA分子过孔速度太快，噪声过高。加入速度控制机制。,26,质谱分析法主要是通过对样品离子质荷比的分析而实现对样品进行定性和定量的一种方法 电离装置把样品电离为离子 质量分析装置把不同质荷比的离子分开 经检测器检测之后可以得到样品的质谱图,基本原理,27,四极杆作为质量过滤器,m,mabove,mbelow,X+,X-,基本原理（以四极杆质谱为例）,28,真空系统,样品入口,检

5、测器,数据系统,质量分析器,离子化方法,大气,质谱仪器结构,三重四极杆类质谱仪 质谱分析通过串联的三个四级杆质量分析器完成。第一个四极杆（Q1）根据设定的质荷比范围扫描和选择所需的离子；第二个四极杆（Q2），也称碰撞池，用于聚集和传送离子；第三个四极杆（Q3）用于分析在碰撞池中产生的碎片离子。,更高的特异性 物理的双重隔离：抗体本身特异性容易受到影响 对特定离子信号的捕捉与定量测定发光信号模拟 目标物的高通量测定 成本控制 不用昂贵的抗体；试剂成本重点在工业合成的化学标准品（一般比抗体便宜）,质谱法与传统方法比较,华大质谱平台临床应用硬件,Two Waters triple quard systems (1 TQS and 2 TQD),One Aglient GC-MS 5977,Four SCIEX Qtrap,O