《测序技术介绍》课件.pptVIP

**********************测序技术介绍本课程将带您了解测序技术的基本原理、应用和发展趋势。测序技术的定义和历史发展定义测序技术是指确定DNA或RNA序列的技术，揭示生物体的遗传信息。历史从1977年Sanger测序的诞生到现在的NGS技术，测序技术经历了快速发展。未来测序技术不断革新，更高通量、更高效、更低成本，推动着生物学和医学的进步。测序技术的重要性疾病诊断通过基因测序，可以发现与疾病相关的基因突变，从而进行早期诊断和个性化治疗。药物研发测序技术可以帮助研究人员了解药物作用机制，开发更有效和安全的药物。生物多样性研究测序技术可以帮助研究人员了解物种的进化关系，保护生物多样性。农业育种通过基因测序，可以选育高产、抗病、耐逆的作物品种，提高农业生产效率。DNA分子的结构和特性DNA是由脱氧核糖核酸组成的，具有双螺旋结构，每个螺旋都由一条长长的脱氧核糖核酸链组成，这些链相互缠绕并以相反的方向平行排列。DNA存储着生物遗传信息，就像一部生物体的“说明书”，指导生物体生长发育和繁殖过程。DNA序列上的变化可能会导致疾病或性状的改变。传统Sanger测序技术Sanger测序由英国生物化学家弗雷德里克·桑格于1977年发明，也称为链终止法。测序原理利用ddNTPs终止DNA合成，通过电泳分离不同长度的DNA片段来确定碱基序列。下一代测序技术（NGS）的兴起Sanger测序局限性传统Sanger测序成本高，通量低，难以满足大规模基因组测序需求。NGS技术突破NGS技术采用高通量、平行测序策略，大幅降低测序成本，提高测序速度和通量。NGS技术应用NGS技术应用于基因组学、医学、农业、环境等领域，推动了科学研究和技术进步。NGS技术的优势和特点1高通量NGS技术能够同时对大量DNA片段进行测序，提高了测序效率和数据产量。2高精度NGS技术的测序精度较高，可以准确地识别DNA序列中的碱基变化。3低成本随着技术的进步，NGS技术的成本不断降低，使其应用更加广泛。NGS测序平台比较平台优势劣势Illumina通量高、价格低廉、读长较短对重复序列和GC含量敏感IonTorrent速度快、成本相对较低、读长较短准确性不如IlluminaPacBio读长长、适用于基因组组装和分析通量低、成本较高OxfordNanopore读长最长、适用于全基因组测序、实时测序准确性不如其他平台、成本较高测序样本的采集和制备1样本采集血液、组织、细胞等2样本处理裂解、破碎、纯化3文库构建DNA片段化、接头连接文库构建的常见方法基因组DNA文库构建基因组DNA文库构建是将基因组DNA切割成特定大小的片段，并连接上接头序列，用于后续的测序步骤。RNA文库构建RNA文库构建是将RNA转录成cDNA，并连接上接头序列，用于后续的测序步骤。常见的NGS测序技术Illumina测序目前市场占有率最高的测序技术，以高通量、低成本和高准确性而著称。IonTorrent测序基于半导体芯片技术的测序方法，特点是速度快，适合于靶向测序。PacBio测序单分子实时测序技术，可生成更长的读长，适用于基因组组装和变异检测。OxfordNanopore测序基于纳米孔技术的测序方法，读长更长，可进行实时测序，适合于基因组组装和表观遗传学研究。Illumina测序技术Illumina测序技术是一种高通量测序技术，在现代基因组学研究中被广泛应用。它以其高准确性、高通量和低成本而闻名，成为目前应用最广泛的测序技术之一。Illumina测序技术采用边合成边测序(SBS)原理，通过识别每个碱基的荧光信号来确定DNA序列。Illumina测序仪简介Illumina测序仪是目前最常用的高通量测序平台之一，具有高通量、高精度、高性价比等特点。Illumina公司推出了一系列测序仪产品，满足不同的应用需求。常用的Illumina测序仪型号包括HiSeq、NovaSeq、NextSeq等。这些测序仪可以进行单端或双端测序，读长从50bp到300bp不等，并支持不同的样本类型，例如DNA、RNA、甲基化DNA等。Illumina测序原理和流程1桥式扩增将DNA片段固定在流动槽表面，通过桥式PCR进行扩增。2单碱基掺入每次添加一个碱基，并通过荧光信号进行检测。3信号读取和分析读取荧光信号，并通过生物信息