DNA測序技術的現狀和發展(九)
與在掃描隧道顯微鏡(scanning tunneling microscope, STM)中一樣,使用合適的探針(電極),可以得到納安級(nano-ampere)的電子隧穿電流。使用這種納安級的電流檢測堿基的速度比在直徑不到 3nm的納米孔中使用皮安級的電流檢測要快得多。雖然這種方法只需使用納米孔和電流檢測設備,并有望成為最便宜、最快速的測序技術,但它也面臨著四種主要的挑戰(表13)。不過,現在使用單壁碳納米管(single-walled carbon nanotube)就有望解決上述第二和第三個挑戰,如果對碳納米管進行合適的改造甚至還能解決第一個挑戰。納米管能以一種獨特的方式和方向與堿基結合, 而且每一個堿基的結合活化焓(binding activation enthalpie)為了便于控制DNA鏈通過納米管的速度,也都處于可被溫度、離子強度或偏置電壓調控的范圍之內。要借助橫向隧穿電流來分辨堿基還有......閱讀全文
DNA測序技術的現狀和發展(九)
與在掃描隧道顯微鏡(scanning tunneling microscope, STM)中一樣,使用合適的探針(電極),可以得到納安級(nano-ampere)的電子隧穿電流。使用這種納安級的電流檢測堿基的速度比在直徑不到 3nm的納米孔中使用皮安級的電流檢測要快得多。雖然這種方法只需
DNA測序技術的現狀和發展(三)
1.1.1 摩爾定律對454測序儀的影響454測序儀的迅猛發展不是因為我們想要Sanger測序儀小型化,而是因為新型奔騰芯片的出現以及摩爾定律法則給我們帶來的希望。很明顯,常規的人類基因測序項目會對我們處理測序技術的能力提出更高要求,這與我們對計算機處理能力的要求是一樣的。不過,只有將計算機的電子管
DNA測序技術的現狀和發展(六)
2. 用于處理新一代測序技術數據的軟件和標準各種新一代測序儀的飛速發展面臨著一個極其重要的問題,那就是生物信息學問題,這些問題包括序列質量評分(sequence quality scoring)問題、序列比對問題、序列組裝問題、數據發布問題等。下面將逐個進行討論。2.1 序列質量問題目前,序列質量評
DNA測序技術的現狀和發展(十一)
2.1.2 短片段作圖軟件Maq和Bowtie(見表16)都屬于上述提及的程序。它們使用的是一種稱作“建立索引(indexing)”的策略。同時,人們也對大量的DNA序列建立了一份索引,借助這份索引就能快速地找到其中的短DNA片段了。Maq軟件是基于一種直接的但是很有效的策略——空位種子片段索引法(
DNA測序技術的現狀和發展(十二)
2.1.3 剪切后的短片段作圖軟件包要將RNA的逆轉錄片段cDNA重新定位到基因組當中需要更加復雜的專業化算法。要將不同外顯子經過剪切拼接之后生成的RNA短片段重新定位到基因組中和將一個外顯子生成的RNA短片段重新定位到基因組中是完全不一樣的(圖14)。在RNA逆轉錄產物cDNA的定位操作中用到的諸
DNA測序技術的現狀和發展(八)
雖然這些最初的納米孔實驗并沒有獲得預期結果,但它們至少顯示出納米孔在單分子技術方面的應用優勢,例如高度的敏感性,同時也帶動了納米孔核酸分析技術的研究熱潮,并在理論及實驗方面取得了一些成果。自從發現在電場力作用下,長達1000個堿基的單鏈DNA分子也能通過納米孔之后,人們就更加堅信, 廉價的納米孔
DNA測序技術的現狀和發展(五)
1.3 AB SOLiD測序儀AB SOLiD測序儀可以對由任何方法制成的DNA文庫進行測序。AB SOLiD測序儀有一個極大的特點就是能夠將富集模板片段的微珠在芯片上進行高度可控的任意排列。AB SOLiD測序儀也是使用如圖5a中所示的微乳液PCR方法擴增模板片段的,不過,它這里使用的
DNA測序技術的現狀和發展(四)
1.1.3.2 模板制備程序完全的體外大規模模板制備工作是達成高通量、低價格測序技術的前提。已廣泛使用的乳液PCR擴增技術就是一種很好的方法。不過,由于很難在熱循環測序反應中保證乳液微滴的穩定性,因此最開始實驗的模板擴增方法是恒溫擴增法(isothermal)。乳液PCR不需要借助細菌的幫助就能擴增
DNA測序技術的現狀和發展(一)
一、我們將如何應對海量的基因信息新一代測序技術帶給人們大量遺傳信息的同時,卻成為限制其廣泛應用的一個障礙。1980年,英國生物化學家Frederick Sanger與美國生物化學家Walter Gilbert建立了DNA測序技術并獲得諾貝爾化學獎,至今已有近三十年了。在這三十年,DNA測序技
DNA測序技術的現狀和發展(十)
五、更多閱讀1. 核糖體印記與深度測序技術將核糖體圖譜(ribosome profiling)和深度測序(deep sequencing)相結合,研究人員可以從基因組水平監測蛋白質的翻譯狀況。深度測序的強大功能對生物學研究的各個領域都產生了極大的影響。在諸如全基因組測序等方面,新技術的高效性和經濟性
DNA測序技術的現狀和發展(七)
3. 新一代測序技術的前景在2007年6月,James Watson的基因組序列登錄到了GenBank數據庫當中,這是第一次使用非Sanger測序法獲得了人類個體基因組序列,并且第一次將個人基因組序列公之于眾。整個測序過程在兩個月之內就完成了,花費不到100萬美元,這只占耗時10年之久的人類
DNA測序技術的現狀和發展(二)
三、新一代DNA測序技術DNA測序技術已廣泛應用于生物學研究的各個領域,很多生物學問題都可以借助高通量DNA測序技術予以解決。過去三年,大規模平行 測序平臺(massively parallel DNA sequencing platform)已經發展為主流的測序技術,這項測序技術的出現不僅
單細胞測序技術應用和發展現狀研究
一背景概況單細胞測序技術是指能夠在單個細胞的水平上,對基因組或轉錄組進行高通量測序分析的一項新技術。與傳統高通量測序相比,單細胞測序不僅能夠分析相同表型細胞的異質性,還能獲取難以培養微生物的遺傳信息以及珍貴的臨床樣本的信息,具有廣闊的應用前景。細胞是生命的單位,目前大部分的基因檢測均是從組織中抽提D
DNA測序技術的發展歷史
70年代末,WalterGilbert發明化學法、FrederickSanger發明雙脫氧終止法手動測序,同位素標記80年代中期,出現自動測序儀(應用雙脫氧終止法原理)、熒光代替同位素,計算機圖象識別90年代中期,測序儀重大改進、集束化的毛細管電泳代替凝膠電泳2001年完成人類基因組框架圖
高通量測序技術應用發展現狀
根據發展歷史、影響力、測序原理和技術不同等,主要有以下幾種:大規模平行簽名測序(MassivelyParallel Signature Sequencing, MPSS)、聚合酶克隆(Polony Sequencing)、454焦磷酸測序(454 pyrosequencing)、Illumina
DNA測序技術的研究與發展
70年代末,WalterGilbert發明化學法、FrederickSanger發明雙脫氧終止法手動測序,同位素標記80年代中期,出現自動測序儀(應用雙脫氧終止法原理)、熒光代替同位素,計算機圖象識別90年代中期,測序儀重大改進、集束化的毛細管電泳代替凝膠電泳2001年完成人類基因組框架圖
微波化學技術的發展和現狀
??????? 最早在20世紀40年代微波就已經用于加熱食品,從50年代開始微波在化學和相關工業領域已經有了多種多樣的技術應用,尤其是食品處理、微波干燥、高分子工業、分析化學、生物化學、醫學治療等領域。但直到20世紀80年代中期微波才被用于有機合成。 ??????? 和所有
電泳技術的現狀和發展
?? 早期的電泳技術是由瑞典Uppsala大學物理化學系Svedberg教授提出了荷電的膠體顆粒在電場中移動的現象稱其為電泳(electrophoresis)。于1937年,收Arne Tiselius教授---諾貝爾獎金獲得者,利用些電泳現象,發明了最早期的界面電泳(moving
DNA測序技術的發展的重要意義
DNA測序方法的飛速發展讓我們不僅知曉了人類的全基因組序列,小麥、水稻、家蠶以及很多細菌的序列也都盡在掌握,這時探明一段序列所代表的生物學意義成了科學家的新目標。 通過對人類基因組序列的分析,科學家發現30億對核苷酸組成的龐大序列中只有1.5%用于編碼基因,另外還有少許扮演調控基因表達的角色,
DNA測序的測序技術
高通量測序技術(High-throughput sequencing)又稱“下一代”測序技術(Next-generation sequencing technology),以能一次并行對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定和一般讀長較短等為標志。根據發展歷史、影響力、測序原理和技術不同等,主要有以
下一代測序技術臨床應用現狀和發展趨勢
自DNA雙螺旋結構解析開始,人們在探究健康與疾病基因組復雜性與差異性上付出巨大努力,測序通量限制和高昂成本成為人們深入分析基因組的首要障礙,2005年推出高通量測序技術初步解決了這個問題,人類基因組測序成本迅速下降,由此產生一個新名詞:下一代測序(next-generation sequenci
DNA測序的發展歷史
70年代末,WalterGilbert發明化學法、FrederickSanger發明雙脫氧終止法手動測序,同位素標記80年代中期,出現自動測序儀(應用雙脫氧終止法原理)、熒光代替同位素,計算機圖象識別90年代中期,測序儀重大改進、集束化的毛細管電泳代替凝膠電泳2001年完成人類基因組框架圖
DNA測序技術的測序原理
化學修飾法測序原理化學試劑處理末段DNA片段,造成堿基的特異性切割,產生一組具有各種不同長度的DNA鏈的反應混合物,經凝膠電泳分離。化學切割反應:包括堿基的修飾,修飾的堿基從其糖環上轉移出去在失去堿基的糖環處DNA斷裂。Sanger法測序的原理就是利用一種DNA聚合酶來延伸結合在待定序列模板上的引物
DNA測序技術的測序規律
生成互相獨立的若干組帶放射性標記的寡核苷酸,每組寡核苷酸都有固定的起點,但卻隨機終止于特定的一種或者多種殘基上。由于DNA上的每一個堿基出現在可變終止端的機會均等,因此上述每一組產物都是一些寡核苷酸混合物,這些寡核苷酸的長度由某一種特定堿基在原DNA全片段上的位置所決定。在可以區分長度僅差一個核苷酸
DNA測序技術
目前還有一種基于半導體芯片的新一代革命性測序技術——Ion Torrent。該技術使用了一種布滿小孔的高密度半導體芯片, 一個小孔就是一個測序反應池。當DNA聚合酶把核苷酸聚合到延伸中的DNA鏈上時,會釋放出一個氫離子,反應池中的PH發生改變,位于池下的離子感受器感受到H+離子信號,H+離子信號再直
DNA測序儀發展歷史
70年代末,WalterGilbert發明化學法、FrederickSanger發明雙脫氧終止法手動測序,同位素標記 80年代中期,出現自動測序儀(應用雙脫氧終止法原理)、熒光代替同位素,計算機圖象識別 90年代中期,測序儀重大改進、集束化的毛細管電泳代替凝膠電泳 2001年完成人類基因組
發展歷史/DNA測序儀
70年代末,WalterGilbert發明化學法、FrederickSanger發明雙脫氧終止法手動測序,同位素標記80年代中期,出現自動測序儀(應用雙脫氧終止法原理)、熒光代替同位素,計算機圖象識別90年代中期,測序儀重大改進、集束化的毛細管電泳代替凝膠電泳2001年完成人類基因組框架圖
DNA測序技術的測序的規律
生成互相獨立的若干組帶放射性標記的寡核苷酸,每組寡核苷酸都有固定的起點,但卻隨機終止于特定的一種或者多種殘基上。由于DNA上的每一個堿基出現在可變終止端的機會均等,因此上述每一組產物都是一些寡核苷酸混合物,這些寡核苷酸的長度由某一種特定堿基在原DNA全片段上的位置所決定。在可以區分長度僅差一個核苷酸
DNA測序儀的發展歷史
70年代末,WalterGilbert發明化學法、FrederickSanger發明雙脫氧終止法手動測序,同位素標記 80年代中期,出現自動測序儀(應用雙脫氧終止法原理)、熒光代替同位素,計算機圖象識別 90年代中期,測序儀重大改進、集束化的毛細管電泳代替凝膠電泳 2001年完成人類基因組
DNA測序的發展歷史介紹
70年代末,WalterGilbert發明化學法、FrederickSanger發明雙脫氧終止法手動測序,同位素標記 80年代中期,出現自動測序儀(應用雙脫氧終止法原理)、熒光代替同位素,計算機圖象識別 90年代中期,測序儀重大改進、集束化的毛細管電泳代替凝膠電泳 2001年完成人類基因組