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1、高通量测序原理和应用高通量测序原理和应用沈沈 峰峰深圳华大基因研究院Illumina/Solexa genome analyzer可逆阻断技术CTAGCTA5-基于SBS的Solexa测序技术3-5GT合成第一个碱基合成第一个碱基Cycle 1:按顺序加入反应试剂按顺序加入反应试剂清除未反应的碱基和试剂清除未反应的碱基和试剂激发碱基荧光并收集荧光信号激发碱基荧光并收集荧光信号 去除阻断基团和荧光基团去除阻断基团和荧光基团Cycle 2-n:重复前面的步骤重复前面的步骤G TCTA GT CTGCTAGA每一个基因簇就是信号收集照片上一个亮点Base Calling123789456T T T
2、T T T T G T T G C T A C G A T The identity of each base of a cluster is read off from sequential imagesCS负责将待测样品“种植”于检测芯片(Flow Cell)中并进行扩增。GA负责对芯片内的基因片段进行边合成边测序反应(SBS)，收集碱基信息。Cluster Station Genome Analyzer SOLEXA SOLEXA测序种类测序种类Single-Read Sequencing 单向测序单向测序Paired-End Sequencing 双向测序双向测序Indexed Seq
3、uencing 混合样品测序混合样品测序 Single-Read SequencingSingle-Read Single-Read Sequencing(SR,Sequencing(SR,单单单单向向向向测测测测序序序序)指指指指只只只只检检检检测测测测基因片段一端的序列信息。基因片段一端的序列信息。基因片段一端的序列信息。基因片段一端的序列信息。接头接头互补接头基因序列 Paired-End SequencingPaired-End Paired-End Sequencing Sequencing(PE,(PE,双双双双向向向向测测测测序序序序)是是是是指指指指检检检检测测测测基基基基因因
4、因因片片片片段段段段的的的的两两两两端端端端序序序序列列列列信息。信息。信息。信息。SR与PE的Flow Cell接头对比 Single ReadPaired EndIndexed Indexed SequencingSequencing是是是是指指指指将将将将多多多多种种种种样样样样品品品品混混混混合合合合后后后后进进进进行行行行测测测测序的技序的技序的技序的技术术术术。这这这这是是是是为为为为了了了了充充充充分分分分利利利利用用用用solexasolexa高高高高通通通通量量量量的的的的特特特特点点点点，有有有有助助助助于于于于降低成本。降低成本。降低成本。降低成本。A:AdaptersA
5、:AdaptersB:Genomic DNAB:Genomic DNAC:Index Seq PrimerC:Index Seq PrimerD:IndexD:IndexE:AdaptersE:AdaptersIndexed SequencingIndexed Sequencing应用应用 DNA 水平水平 全基因组测序（全基因组测序（de novo和和Resequencing）目标区域测序目标区域测序(外显子测序外显子测序)表观（表观（bisulfite、MeDIP、ChIP-seq）RNA 水平水平小小RNA测序测序RNA-seq（DGE、转录本）、转录本）全基因组测序全基因组测序全基因组
6、测序在医口中的应用全基因组测序在医口中的应用 单个临床细菌、真菌等微生物的基因组研究单个临床细菌、真菌等微生物的基因组研究多个同属菌株的基因组比较及群体进化多个同属菌株的基因组比较及群体进化宏基因组宏基因组疾病样本的重测序疾病样本的重测序目标区域测序目标区域测序目标区域测序目标区域测序在医口中的应用目标区域测序在医口中的应用 单基因病外显子测序单基因病外显子测序复杂疾病外显子测序复杂疾病外显子测序某种疾病已知的相关基因深度测序以挖掘突变位点等某种疾病已知的相关基因深度测序以挖掘突变位点等表观表观-Bisulfite表观表观-Bisulfite表观表观-MeDIP表观表观-MeDIP表观表观-C
7、hIP-seq表观表观-ChIP-seq表观在医口中的应用表观在医口中的应用 组蛋白修饰及转录因子研究组蛋白修饰及转录因子研究全基因上的全基因上的DNA甲基化图谱甲基化图谱高高CpG区域的甲基化图谱区域的甲基化图谱Small RNA 测序测序Day1Day2Day3Day4Small RNA 测序测序Small RNA在医口中的应用在医口中的应用 两种差异样本之间的两种差异样本之间的Small RNA比较比较MicroRNA和基因表达差异综合和基因表达差异综合生物标记生物标记RNA-seq基因表达差异（基因表达差异（DGE）转录本转录本DGEDGEFragment bufferN6 prime
8、rmRNADNARNase Hds cDNASuperscript IIIDNA polymerase I转录本转录本 转录本转录本 RNA-seq在医口中的应用在医口中的应用 用于癌用于癌驱动驱动基因的基因的筛选筛选用于融合基因的用于融合基因的筛选筛选用于可用于可变变剪接的剪接的筛选筛选用于用于RNA水平的水平的SNP分析分析Hiseq 2000Hiseq 2000High-seq 2000 Some of our partners on cancer and complex disease studiesWelcome to BGI.New campus in Shenzhen:Beijing branch:Hangzhou branch:Shenzhen branch:Thanks！