新一代测序技术--NGS的工作原理和功能

发布时间:

2018-12-27 09:59

欢迎了解新一代测序

凭借前所未有的通量、扩展性和速度,新一代测序(NGS)让生物系统的研究也到了前所未有的境界。

传统的DNA测序技术已不能满足当今复杂的基因组研究问题对信息深度的需求。新一代测序弥补了这一空缺,成为了解决这类问题的常用研究工具。

新一代测序能为您带来

创新的新一代测序样本制备和数据分析选项可用于各类应用。例如,新一代测序能使您:

  • 快速对全基因组进行测序

  • 放大查看深度测序的目标区域

  • 利用RNA测序(RNA-Seq)来发现全新的RNA变异和剪接部位,或者在基因表达分析中准确定量mRNA。

  • 分析表观遗传学因素,例如全基因组DNA甲基化和蛋白质-DNA相互作用

  • 对癌症样本进行测序,研究稀有体细胞变异、肿瘤亚克隆等

  • 研究人类的微生物多样性

 

新一代测序能为您带来

创新的新一代测序样本制备和数据分析选项可用于各类应用。例如,新一代测序能使您:

  • 快速对全基因组进行测序

  • 放大查看深度测序的目标区域

  • 利用RNA测序(RNA-Seq)来发现全新的RNA变异和剪接部位,或者在基因表达分析中准确定量mRNA。

  • 分析表观遗传学因素,例如全基因组DNA甲基化和蛋白质-DNA相互作用

  • 对癌症样本进行测序,研究稀有体细胞变异、肿瘤亚克隆等

  • 研究人类的微生物多样性

可实现全基因组测序

人类基因组计划使用毛细管电泳进行桑格测序,耗时10年,花费近30亿美元。

相比之下,新一代测序让普通人员也能进行大规模全基因组测序。

表达图谱的无限动态范围

NGS让基于序列的基因表达分析从模拟技术过渡到“数字化”技术。这样,您可以利用芯片的宽度和qPCR的分辨率定量分析RNA表达。

芯片基因表达测量的局限在于低端的噪音和高端的信号饱和。相比之下,新一代测序通过离散的定量以及数字化的测序read读数,提供了近乎无限的动态范围。

靶向新一代测序的调谐分辨率

新一代测序具有高度扩展性,您可根据特定的实验需求调谐分辨率水平。

靶向测序让您的研究聚焦于基因组的具体区域。选择是要对多个样本做浅扫描,还是要减少样本数量提高测序深度以期在指定区域找到稀有变异。

Illumina新一代测序的工作原理

Illumina新一代测序利用了与经典的桑格链终止法完全不同的方法。这种方法使用了边合成边测序(SBS)技术,进行DNA链复制时追踪检测掺入的标记核苷酸,支持大规模平行测序方式。

新一代测序产生大量的DNA序列数据,比桑格测序预计得到的数据更丰富、更完整。Illumina测序系统单次运行可以输出的数据范围从30万碱基到数万亿碱基,取决于仪器类型和配置。

Illumina新一代测序的最新进展

Illumina新一代测序技术的最新突破性进展包括:

  • 双通道SBS:该技术的测序速度比旧版本的SBS技术更快,但仍然保持了相同的高数据准确性。

  • 图案化流动槽技术:为多种测序应用提供了优秀的通量水平

  • 多至6万亿碱基(Tb):了解NovaSeq 6000系统如何在2天内提供多至6 Tb的可调输出*。

*显示的规格基于尚未发布的S4流动槽双流动槽运行,因此将来性能会有变化。

将新一代测序应用到您的实验室

下述资源为正在考虑购买NGS系统的研究人员提供了宝贵的指南。

  • 阅读NGS系统购买指南来确定在购买前要考虑的因素。

  • 查看NGS平台比较表

NGS实验考虑因素

查看如下信息,以助您规划实验。

  • 双端与单端Read测序

  • 多重测序

  • Mate Pair测序

  • 深度测序

  • 测序覆盖度

  • 实验规划工具