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千亿在线_科普:三代测序技术和原理介绍

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千亿在线_科普:三代测序技术和原理介绍

2021-08-29  点击量:

本文摘要:从1977年第一代DNA测序技术(Sanger法)1,发展趋势迄今三十多年時间,测序技术已得到 了非常大的发展趋势,从第一代到第三代甚至第四代,测序读长从轻到较短,再作从较短到宽。

从1977年第一代DNA测序技术(Sanger法)1,发展趋势迄今三十多年時间,测序技术已得到 了非常大的发展趋势,从第一代到第三代甚至第四代,测序读长从轻到较短,再作从较短到宽。尽管就当前形势显而易见第二代较短读长测序技术在全世界测序销售市场上仍然占有着意味著的优点方向,但第三和第四代测序技术也已在这里一两年的時间中比较慢发展趋势着。测序技术的每一次转型,也都对基因组研究,病症诊疗科学研究,药物研发,培育等行业造成巨大的拓张具有。

在这儿我关键对当今的测序技术及其他们的测序原理保证一个比较简单的总结。    图1:测序技术的发展史  有机体遗传物质的比较慢获得针对生物科学的科学研究具备十分最重要的实际意义。

之上(图1)所描述的是自珀特和克里克在1956年建立DNA双螺旋结构至今,全部测序技术的发展史。  第一代测序技术  第一代DNA测序技术用的是1975年由桑格(Sanger)和考尔森(Coulson)创新的链终止法或是是1976-1977年由马克西姆(Maxam)和吉尔伯特(Gilbert)发明人的化学方法(链水解反应)。并在1977年,桑格精确测量了第一个基因组序列,是噬菌体X174的,总长537五个碱基1。

此后,人们获得了偷窥性命基因遗传差别实质的工作能力,并为此为开始踏入基因组学时期。科学研究工作人员在Sanger法的很多年实践活动中当中大大的对其进行改进。在二零零一年,顺利完成的第一个人类基因组图普便是以改进了的Sanger法为其测序基本,Sanger法关键原理是:因为ddNTP的2rsquo;和3rsquo;也不没有甲基,其在DNA的制取全过程中没法组成磷酸二酯键,因而能够用于终断DNA制取反映,在4个DNA制取反映管理体系中各自重进一定占比具备放射性物质同位素标记的ddNTP(分为:ddATP,ddCTP,ddGTP和ddTTP),根据凝胶电泳和射线自胶片照片后能够依据电泳原理携带的方向确定被测分子结构的DNA序列(图2)。

这一网站地址为sanger测序法制做了一个小短片,品牌形象而栩栩如生。  特别注意的是,就在测序技术紧跟发展趋势的这十世纪中,除开Sanger法以外还经常会出现了一些别的的测序技术,如焦磷酸测序法、连接酶法等。在其中,焦磷酸测序法是之后Roche企业454技术所用以的测序方式2ndash;4,而连接酶测序法是之后ABI企业SOLID技术用以的测序方式2,4,但她们的协同关键方式全是运用了Sanger1中的可终断DNA制取反映的dNTP。    图2:Sanger法测序原理  第二代测序技术  总体而言,第一代测序技术的主要特点是测序读长均值1000bp,精确性达到99.999%,但其测序成本增加,扩散系数劣等层面的缺陷,比较严重危害了其的确规模性的运用于。

因此第一代测序技术并并不是最理想化的测序方式。历经极大地技术开发设计和改进,以Roche企业的454技术、illumina企业的Solexa,Hiseq技术和ABI企业的Solid技术为标识的第二代测序技术面世了。

第二代测序技术大幅度降低了测序成本费的另外,还大幅度提高了测序速率,而且保持了高精确性,之前顺利完成一个人类基因组的测序务必三年時间,而用以二代测序技术则代表着务必1周,但在编码序列读长层面对比第一代测序技术则要较短许多。报表1和图3对第一代和第二代测序技术分别的特性及其测序成本费未作了一个比较简单的比较5,下列我将对这三种关键的第二代测序技术的关键原理和特性未作一个比较简单的解读。

    图3.。


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