基因測序技術（一）

　　什么是基因測序

　　 基因組攜帶了個體的全部遺傳信息，基因測序能夠加深對疾病尤其是惡性腫瘤的分子機制理解，在診斷與治療方面都發揮著重要作用。從1953年沃森和克里克發現DNA分子雙螺旋結構到2001年首個人類基因組圖譜的繪制完成，越來越多的人們意識到基因測序在生物醫學中的重要作用。

　　 所謂基因測序，就是指一種新型基因檢測技術，能夠從血液或唾液中分析測定基因全序列，預測罹患多種疾病的可能性，個體的行為特征及行為合理，如癌癥或白血病，運動天賦，酒量等。基因測序能鎖定個人病變基因，提前預防和治療，基因測序技術是改變下一個世界的技術。

　　基因測序的發展

　　在科技迅猛發展的今天

　　探索人類的秘密變得尤為有趣

　　為什么會有人類

　　為什么世界上找不到兩個一模一樣的人

　　為什么人類會思考

　　……

　　而能解釋這些問題的

　　便是基因

　　正因如此人們探索基因的腳步從未停下

　　也正是在一步步的探索中

　　我們慢慢地揭開了基因的神秘面紗

　　……

　　探索基因離不開基因測序

　　從最開始的RNA blotting

　　到定時定量PCR技術

　　而后是基因芯片技術

　　再到RNA-seq技術

　　還有現在如火如荼的MIT歸國教授開創

　　RNA測序新技術

　　首次實現細胞RNA分子絕對定量分析

　　一直以來

　　科學家們對基因的探索從未停止

　　基因測序的發展

　　在科技迅猛發展的今天

　　探索人類的秘密變得尤為有趣

　　為什么會有人類

　　為什么世界上找不到兩個一模一樣的人

　　為什么人類會思考

　　……

　　而能解釋這些問題的

　　便是基因

　　正因如此人們探索基因的腳步從未停下

　　也正是在一步步的探索中

　　我們慢慢地揭開了基因的神秘面紗

　　……

　　探索基因離不開基因測序

　　從最開始的RNA blotting

　　到定時定量PCR技術

　　而后是基因芯片技術

　　再到RNA-seq技術

　　還有現在如火如荼的MIT歸國教授開創

　　RNA測序新技術

　　首次實現細胞RNA分子絕對定量分析

　　一直以來

　　科學家們對基因的探索從未停止

　　PCR技術

　　 PCR(聚合酶鏈式反應)是一種用于放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術。它可看作是生物體外的特殊DNA復制，PCR的最大特點是能將微量的DNA大幅增加。PCR技術的基本原理類似于DNA的天然復制過程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。定時定量PCR技術（real time quantitative PCR）的發展使得 miRNA檢測的靈敏度提高到只需要幾納克的RNA，該技術節約了檢測成本、精密度和樣品量，常用于miRNA的表達水平分析和驗證其他方法獲得的結果,實現了對已知 mRNA 和 miRNA 水平的快速準確定量分析。

　　 PCR反應的特異性決定因素為：

　　 ①引物與模板DNA特異正確的結合；

　　 ②堿基配對原則；

　　 ③Taq DNA聚合酶合成反應的忠實性；

　　 ④靶基因的特異性與保守性。

　　基因芯片技術

　　 基因芯片技術是將大量（通常每平方厘米點陣密度高于 400 ）探針分子固定于支持物上后與標記的樣品分子進行雜交，通過檢測每個探針分子的雜交信號強度進而獲取樣品分子的數量和序列信息。基因芯片可應用于：基因表達檢測，疾病診斷，藥物篩選，司法鑒定，農作物的優育優選，藥物篩選和新藥開發，食品衛生監督、環境檢測、國防、航天等許多領域。基因芯片具有快速、高效和可自動化等優點以及可在同一時間分析數萬個基因差異表達水平，一次性對樣品大量序列進行檢測和分析等優勢。從分子水平上了解疾病，能夠使醫務人員在短時間內掌握大量的疾病診斷信息，找到正確的治療措施。將短的 DNA 片斷固定到支持物上，借助雜交方式進行序列測定。可在同一時間分析數萬個基因差異表達水平。

　　 基因芯片優點：

　　 ①自動化、高效性、微觀性；

　　 ②微型化、可降低成本；

　　 ③高度并行性，可同時檢測多種疾病；

　　 ④快速便捷。

　　RNA-seq

　　 RNA-seq通過測定穩定狀態下的RNA樣品的序列來對RNA樣品進行研究，從而避免了之前相關技術手段的不足，如基因芯片或者 PCR就需要背景知識。RNA-seq可以觸及以前無法研究的領域，比如復雜結構的轉錄體等。RNA測序（RNA-seq）自誕生起就應用于分子生物學，幫助理解各個層面的基因功能RNA-seq的廣泛應用促進了對許多生物層面的理解，如揭示了mRNA剪接的復雜性、非編碼RNA和增強子RNA調控基因表達的機制。RNA-seq可以用來分析所有基因的表達水平，甚至是未知基因和全新的轉錄本。

　　 RNA-seq優點：

　　 ①RNA-Seq可進行全基因組水平的基因表達差異研究，具有定量更準確、可重復性更高、檢測范圍更廣、分析更可靠等特點；

　　 ②RNA-Seq還能發現新的轉錄本、SNP、剪接變體，并提供等位基因特異的基因表達；

　　 ③RNA-Seq的動態范圍更廣，且假陽性可能更小，這意味著RNA-Seq的數據重復性應當比芯片要高；

　　 ④RNA-Seq能夠檢測樣品中的所有RNA，這對于鑒定細胞的新穎轉錄本來說是個優點。

　　AQRNA-seq

　　 最新基因檢測技術 Absolute Quantification RNA-seq (下稱 AQRNA-seq)可對各種RNA分子實現精確的定量分析，這標志著轉錄組學又往前前進了一大步。

　　 此技術是MIT歸國教授——曹博開創的RNA測序新技術。不同于傳統的 RNA-seq 的建庫過程對不同RNA分子捕捉能力差異很大，甚至有上千倍的差別。AQRNA-seq實現了對RNA分子精準靈敏的捕捉，能對RNA分子絕對定量分析，能克服干擾以及進行精確定位。曹博團隊通過一系列的分析以及實驗驗證了AQRNA-seq 可以絕對精確定量不同濃度、不同長度、不同序列、甚至含有復雜修飾空間結構的RNA 分子。AQRNA-seq 有望成為RNA測序的新型通用平臺。

　　AQRNA-seq

　　 最新基因檢測技術 Absolute Quantification RNA-seq (下稱 AQRNA-seq)可對各種RNA分子實現精確的定量分析，這標志著轉錄組學又往前前進了一大步。

　　 此技術是MIT歸國教授——曹博開創的RNA測序新技術。不同于傳統的 RNA-seq 的建庫過程對不同RNA分子捕捉能力差異很大，甚至有上千倍的差別。AQRNA-seq實現了對RNA分子精準靈敏的捕捉，能對RNA分子絕對定量分析，能克服干擾以及進行精確定位。曹博團隊通過一系列的分析以及實驗驗證了AQRNA-seq 可以絕對精確定量不同濃度、不同長度、不同序列、甚至含有復雜修飾空間結構的RNA 分子。AQRNA-seq 有望成為RNA測序的新型通用平臺。