NGS实验流程

在科技日新月异的今天,NGS(Next-Generation Sequencing,二代测序)技术以其高通量、高效率和高准确性的特点,在生物医学研究中占据了举足轻重的地位。作为一项前沿的基因测序技术,NGS不仅极大地推动了基因组学、转录组学等领域的发展,还为疾病的诊断、治疗和预防提供了强有力的支持。

NGS实验流程

NGS实验流程

一、DNA提取及质检
1、样本准备:从血浆、新鲜组织等多种来源获取纯净、足量且质量良好的样本DNA。
2、DNA提取:使用适当的提取方法,如酚氯仿抽提法、磁珠法等,提取样本中的DNA。
3、质检:通过电泳、分光光度计等方法检测DNA的浓度、纯度和完整性,确保DNA质量满足后续实验要求。

二、文库构建
1、DNA处理:将DNA打断成适合测序仪读取的长度区间(如200-300bp),并进行末端修复、片段筛选等处理。
2、加接头:在DNA片段的两端加上特定的接头序列,这些接头序列含有测序引物的结合位点,用于后续的测序反应。
3、PCR扩增:以接头序列为模板,通过PCR扩增得到足够数量的DNA文库。

三、靶向捕获(可选)
对于特定区域的测序项目(如全外显子组测序、基因组特定区域测序等),需要使用靶向捕获技术从文库中高效地富集目标序列。这一步骤可以提高测序数据的准确性和深度,有助于更具针对性地分析感兴趣的基因或区域。

四、上机测序
1、文库加载:将经过准备的文库加载到测序仪的流动池中,为后续测序提供必要的样本。
2、测序反应:测序仪利用边合成边测序或边连接边测序的方法对文库中的核酸片段进行测序。在测序过程中,测序仪会逐步引入带有荧光标记的dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸),并通过监测荧光信号来确定每个位置的碱基类型。
3、图像捕获与数据分析:使用高分辨率摄像机捕获荧光信号的图像,然后通过生物信息学软件对图像和测序数据进行处理和分析,得到完整的测序结果。

五、数据分析
1、初级分析:将光强数据转换为序列信息(AGCT),即原始的测序数据。
2、二级分析:多由仪器自动完成,包括碱基质量评分、序列比对、变异检测等步骤。
3、三级分析:涉及对vcf文件的处理,可进行个性化调整,如基因注释、变异过滤等,以得到最终的测序结果和生物学意义。

六、结果解读与报告
根据数据分析的结果,解读测序数据中的变异信息,如单核苷酸多态性(SNP)、插入或删除(InDel)、结构变异等,并结合相关的数据库和文献信息,提供生物学意义的解释和报告。

NGS实验流程是一个复杂而精细的过程,它涵盖了从DNA提取、文库构建、靶向捕获(可选)、上机测序到数据分析等多个环节。每一步骤都至关重要,需要严格的技术操作和质量控制,以确保测序结果的准确性和可靠性。

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