导航:首页 > 信息技术 > dna测序技术有哪些

dna测序技术有哪些

发布时间:2022-05-17 04:57:43

1. DNA测序有什么方法要具体详细

第一代DNA测序:双脱氧终止法
即sanger测序法。Sanger法是根据核苷酸在某一固定的点开始,随机在某一个特定的碱基处终止,并且在每个碱基后面进行荧光标记,产生以A、T、C、G结束的四组不同长度的一系列核苷酸,然后在尿素变性的PAGE胶上电泳进行检测,从而获得可见的DNA碱基序列。

第二代DNA测序:边合成边测序
在Sanger等测序方法的基础上,通过技术创新,用不同颜色的荧光标记四种不同的dNTP,当DNA聚合酶合成互补链时,每添加一种dNTP就会释放出不同的荧光,根据捕捉的荧光信号并经过特定的计算机软件处理,从而获得待测DNA的序列信息。

第三代DNA测序:单分子测序
用一种聚合酶将DNA的复制限制在一个微小的间隙中,给各种碱基加上荧光示踪标记,当碱基合成DNA链时,这些荧光标记就会发出不同颜色的闪光,根据闪光颜色就可识别出不同的碱基。

要具体理解测序原理,请自己查询更详细的资料,以上为大体框架,sanger测序法是最老的测序法,沿用了几十年,到目前依然没有过时。二代测序是目前市面上最流行的测序,与一代相比,具有高通量、廉价的特点。三代测序目前仍处于试验阶段,将比二代测序更高通量,更廉价。

2. DNA测序技术有哪些

DNA的序列分析是进一步研究和改造目的基因的基础。目前用于测序的技术主要有Sanger等(1977)发明的双脱氧链末端终止法与Gilbert(1977)发明的化学降解法。这两种方法在原理上差异很大,但都是根据核苷酸在某一固定的点开始,随机在某一个特定的碱基处终止,产生A,T,C,G四组不同长度的一系列核苷酸,然后在尿素变性的PAGE胶上电泳进行检测,从而获得DNA序列。目前Sanger测序法得到了广泛的应用。

3. DNA测序原理及方法

这位是搞分子生物学的吗?
DNA测序的方法有很多种.
目前最常见的是双脱氧终止法了.
在测序用的缓冲液中含有四种dNTP及聚合酶.
测序时分成四个反应,
每个反应除上述成分外分别加入2,3-双脱氧的A,
C,
G,
T核苷三磷酸(称为ddATP,
ddCTP,
ddGTP,
ddTTP),
然后进行聚合反应.
在第一个反应物中,
ddATP会随机地代替dATP参加反应一旦ddATP加入了新合成的DNA链,
由于其3位的羟基变成了氢,
所以不能继续延伸.
所以第一个反应中所产生的DNA链都是到A就终止了;
同理第二个反应产生的都是以C结尾的;
第三个反应的都以G结尾,
第四个反应的都以T结尾,
电泳后就可以读出序列了.
也许这样说你不一定明白.
举一个例子,
假如有一个DNA,
互补序列是GATCCGAT,
我们试着做一下:
在第一个反应中由于含有dNTP+ddATP,
所以遇到G,
T,
C三个碱基时没什么问题,
但遇到A时,
掺入的可能是dATP或ddATP,
比如已合成到G,
下一个如果参与反应的是ddATP则终止,
产生一个仅有2个核苷酸的序列:
GA,
否则继续延伸,
可以产生序列GATCCG,
又到了下一个A了.
同样有两种情况,
如果是ddATP掺入,
则产生的序列是GATCCGA,
延伸终止,
否则可以继续延伸,
产生GATCCGAT.
所以在第一个反应系统中产生的都是以A结尾的片段:
GA,
GATCCGA,
同理在第二个反应中产生的都是以C结尾的片段:
GATC,
GATCC,
在第三个反应中产生的都是以G结尾的片段:
G,
GATCCG
在第四个反应中产生的都是以T结尾的片段:
GAT,
GATCCGAT,
电泳时按分子量大小排列,
A反应的片段长度为2,
7;
C反应的为4,
5;
G反应的为1,
6;
T反应的为3,
8,
四个反应的产物分别电泳,
结果为
8
7
6
5
4
3
2
1
A
|
|
C
|
|
G
|
|
T
|
|
我们可以从右向左读,
为GATCCGAT,
至此,
测序完成(上面这个图在网络知道中显示不正常,
因为网络知道的网页用的是比例字体,
你如果想看它,
拷贝到记事本中,
用等宽的字体来看).

4. DNA测序方法有哪些

第1 代测序技术——荧光标记的Sanger 法
第一代就不说了。
第2 代测序技术——循环阵列合成测序法
述第2 代测序技术中, 序列都是在荧光
或者化学发光物质的协助下, 通过读取DNA 聚合酶
或DNA 连接酶将碱基连接到DNA 链上过程中释放
出的光学信号而间接确定的. 除了需要昂贵的光学
监测系统, 还要记录、存储并分析大量的光学图像.
这都使仪器的复杂性和成本增加. 依赖生物化学反
应读取碱基序列更增加了试剂、耗材的使用, 在目前
测序成本中比例相当大. 直接读取序列信息, 不使用
化学试剂, 对于进一步降低测序成本是非常可取的.
在一个正在发生突破瓶颈巨变的领域内, 很难准确
预测未来将发生什么.
第3 代测序技术——直接测序
将基因组DNA 随机切割成大约100 kb 左右的片段,
制成单链并与六寡聚核苷酸探针杂交. 然后驱动结
合了探针的基因组文库片段通过可寻址的纳米孔阵
列. 通过每个孔的离子电流均可独立测量. 追踪电流
的变化确定探针杂交在每个基因组片段上的精确位
置. 利用基因组片段上杂交探针的重叠区域将基因
组片段文库排列起来, 建立一组完整的基因组探针
图. 利用计算机算法, 获得完整的基因组序列.

5. DNA测序可以采用哪些手段,并阐述各自的原理

大约可以分为一下几种测方法:

1、Sanger 测序,用链终止法和毛细管电泳,这个是第一代测序的主要方法,至今仍然在使用。

2、边合成边测序:454和Illumina测序都采用的这种方法,不过,有一些区别。454用Emusion PCR, Illumina用 Bridge PCR进行测序文库构建;454用焦磷酸发应的信号进行检测,Illumina用荧光标记进行检测;454一次性加一种dNTP,illumina一次性加4中dNTP,每次反应合成一个碱基。

3、边合成边测序:Life Tech 的SOLiD是这个方法,文库构建与454基本相同,但是测序反映采用的链接酶,每次链接一个小片段,编码方法比较复杂。

4、单分子测序: Pac BioScience目前采用的这个方法,属于第三代测序技术中比较有潜力的方法。

5、纳米孔测序: Oxford Nanopore采用的最新测序技术,是目前最为期待的第三低测序技术,还没有稳定的仪器和试剂上市。

6. DNA测序的测序技术

高通量测序技术(High-throughput sequencing)又称“下一代”测序技术(Next-generation sequencing technology),以能一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定和一般读长较短等为标志。
根据发展历史、影响力、测序原理和技术不同等,主要有以下几种:大规模平行签名测序(Massively Parallel Signature Sequencing, MPSS)、聚合酶克隆(Polony Sequencing)、454焦磷酸测序(454 pyrosequencing)、Illumina (Solexa) sequencing、ABI SOLiD sequencing、离子半导体测序(Ion semiconctor sequencing)、DNA 纳米球测序 (DNA nanoball sequencing)等。 基因分析仪(即DNA测序仪),采用毛细管电泳技术取代传统的聚丙烯酰胺平板电泳,应用该公司专利的四色荧光染料标记的ddNTP(标记终止物法),因此通过单引物PCR测序反应,生成的PCR产物则是相差1个碱基的3'末端为4种不同荧光染料的单链DNA混合物,使得四种荧光染料的测序PCR产物可在一根毛细管内电泳,从而避免了泳道间迁移率差异的影响,大大提高了测序的精确度。由于分子大小不同,在毛细管电泳中的迁移率也不同,当其通过毛细管读数窗口段时,激光检测器窗口中的CCD(charge-coupled device)摄影机检测器就可对荧光分子逐个进行检测,激发的荧光经光栅分光,以区分代表不同碱基信息的不同颜色的荧光,并在CCD摄影机上同步成像,分析软件可自动将不同荧光转变为DNA序列,从而达到DNA测序的目的。分析结果能以凝胶电泳图谱、荧光吸收峰图或碱基排列顺序等多种形式输出。
它是一台能自动灌胶、自动进样、自动数据收集分析等全自动电脑控制的测定DNA片段的碱基顺序或大小和定量的高档精密仪器。PE公司还提供凝胶高分子聚合物,包括DNA测序胶(POP 6)和GeneScan胶(POP 4)。这些凝胶颗粒孔径均一,避免了配胶条件不一致对测序精度的影响。它主要由毛细管电泳装置、Macintosh电脑、彩色打印机和电泳等附件组成。电脑中则包括资料收集,分析和仪器运行等软件。它使用最新的CCD摄影机检测器,使DNA测序缩短至2.5h,PCR片段大小分析和定量分析为10~40min。
由于该仪器具有DNA测序,PCR片段大小分析和定量分析等功能,因此可进行DNA测序、杂合子分析、单链构象多态性分析(SSCP)、微卫星序列分析、长片段PCR、RT-PCR(定量PCR)等分析,临床上可除进行常规DNA测序外,还可进行单核苷酸多态性(SNP)分析、基因突变检测、HLA配型、法医学上的亲子和个体鉴定、微生物与病毒的分型与鉴定等。
一、准备工作
1. BigDye测序反应试剂盒 主要试剂是BigDye Mix,内含PE专利四色荧光标记的ddNTP和普通dNTP,AmpliTaq DNA polymerase FS,反应缓冲液等。
2. pGEM-3Zf (+) 双链DNA对照模板 0.2 g/L,试剂盒配套试剂。
3. M13(-21)引物 TGTAAAACGACGGCCAGT,3.2 μmol/L,即3.2 pmol/μl,试剂盒配套试剂。
4. DNA测序模板 可以是PCR产物、单链DNA和质粒DNA等。模板浓度应调整在PCR反应时取量1 μl为宜。本实验测定的质粒DNA,浓度为0.2 g/L,即200 ng/μl。
5. 引物需根据所要测定的DNA片段设计正向或反向引物,配制成3.2 μmol/L,即3.2 pmol/μl。如重组质粒中含通用引物序列也可用通用引物,如M13(-21)引物,T7引物等。
6. 灭菌去离子水或三蒸水。
7. 0.2 ml或和0.5 ml的PCR管 盖体分离。
8. 3 mol/L 醋酸钠(pH5.2) 称取40.8 g NaAc·3H2O溶于70 ml蒸馏水中,冰醋酸调pH至5.2,定容至100 ml,高压灭菌后分装。
9. 70%乙醇和无水乙醇。
10. NaAc/乙醇混合液 取37.5 ml无水乙醇和2.5 ml 3 mol/L NaAc混匀,室温可保存1年。
11. POP 6测序胶 。
12. 模板抑制试剂(TSR) 。
13. 10×电泳缓冲液 。
14. 全自动DNA测序仪。
15. PCR仪。
16. 台式冷冻高速离心机。
17. 台式高速离心机或袖珍离心机。
二、PCR测序反应
1. 取0.2 ml的PCR管,用记号笔编号,将管插在颗粒冰中,按下表加试剂:
所加试剂 测定模板管 标准对照管
BigDye Mix 1 μl 1 μl
待测的质粒DNA 1 μl -
pGEM-3Zf (+) 双链DNA - 1 μl
待测DNA的正向引物 1 μl -
M13(-21)引物 - 1 μl
灭菌去离子水 2 μl 2 μl
总反应体积5 μl,不加轻矿物油或石蜡油,盖紧PCR管,用手指弹管混匀,稍离心。
2. 将PCR管置于9600或2400型PCR仪上进行扩增。98℃变性2 min后进行PCR循环,PCR循环参数为96℃ 10 s,50℃ 5 s,60℃4 min,25个循环,扩增结束后设置4℃保温。
三、醋酸钠/乙醇法纯化PCR产物
1. 将混合物离心,将扩增产物转移到1.5 ml EP管中。
2. 加入25 μl醋酸钠/乙醇混合液,充分振荡,置冰上10 min以沉淀DNA。12 000 r/min于4℃离心30 min,小心弃上清。
3. 加70%(V/V)的乙醇50 μl洗涤沉淀2次。12 000 r/min于4℃离心5 min,小心弃上清和管壁的液珠,真空干燥沉淀10~15 min。
四、电泳前测序PCR产物的处理
1. 加入12 μl的TSR于离心管中,剧烈振荡,让其充分溶解DNA沉淀,稍离心。
2. 将溶液转移至盖体分离的0.2 ml PCR管中,稍离心。
3. 在PCR仪上进行热变性(95℃ 2 min),冰中骤冷,待上机。
五、上机操作 1. 按仪器操作说明书安装毛细管,进行毛细管位置的校正,人工手动灌胶和建立运行的测序顺序文件。2. 仪器将自动灌胶至毛细管,1.2 kV预电泳5 min,按编程次序自动进样,再预电泳(1.2 kV,20 min),在7.5 kV下电泳2 h。3. 电泳结束后仪器会自动清洗,灌胶,进下一样品,预电泳和电泳。4. 每一个样品电泳总时间为2.5 h。5. 电泳结束后仪器会自动分析或打印出彩色测序图谱。
六、序列分析 仪器将自动进行序列分析,并可根据用户要求进行序列比较。如测序序列已知,可通过序列比较以星号标出差异碱基处,提高工作效率。
七、仪器清洗 测序完毕按仪器操作规程进行仪器清洗与保养。
八、计算
1. 测序反应精确度计算公式:100%-差异碱基数(不包括N数)/650×100%。
2. 差异碱基即测定的DNA序列与已知标准DNA序列比较不同的碱基,N为仪器不能辨读的碱基。 SILVER SEQUENCETM DNA测序系统是一种无放射性的序列分析系统,它通过灵敏的银染方法检测凝胶中的条带。 银染提供了一种对于放射性或荧光法来说更加快速,廉价的替代方法。测序结果可以在同一天内得到;电泳完成后经90分钟就可读序,这是常规的放射性测序法做不到的。 此外,SILVER SEQUENCETM系统用未修饰的5'OH寡聚核苷酸作为引物,减少了特殊修饰寡聚核苷酸的花费。该系统不需要放射性方法中对同位素的谨慎操作,也不需要荧光法或化学发光技术的昂贵试剂。另外,也不需要象大多数荧光法那样用仪器来检测序列条带。
Taq DNA聚合酶在95℃时极强的热稳定性。本系统利用的测序级Taq DNA聚合酶是一种Taq DNA聚合酶的修饰产品,对于双链DNA模板有非常好的效果,具有高度的准确性,能产生均一的条带,且背景低。
SILVER SEQUENCETM系统包含被修饰的核苷酸混合物,如7-去氮dGTP(7-deaza dGTP,或dITP)替代dGTP可清除由GC丰富区域所引起的条带压缩现象。
退火温度是热循环测序中最重要的因素。高退火温度可减少模板二级结构。提高引物结合模板配对的严谨性。链重退火和模板二级结构则限制了小片断PCR产物(<500bp)得到清楚的序列数据的能力。引物延伸起始于每个循环的退火阶段。在较低温度时,聚合酶可能会遇到坚固的二级结构区域,它可导致聚合酶解离。则在四个电泳道中均有同一相对位置的条带。因为这些原因,应该使用尽可能高的退火温度。对于有牢固二级结构的模板建议使用95℃变性、70℃退火/延伸的循环模式。一般来说,较长的引物及GC含量高的引物能得到较强的信号。实验结果表明,>24mer的GC含量约为50%的引物可得到最佳结果。
由于本系统采用热循环装置, 与常规的测序方法相比具有如下几点好处:(1).本方法线性扩增模板DNA产生足够的产物使银染技术能够检测序列条带,测序反应需要0.03~2pmol模板DNA,随模板种类而定。(2). 在每一个变性循环中的高温可以取代对双链DNA(dsDNA)模板的碱变性及乙醇沉淀过程,变性循环也有助于消除由于线性dsDNA模板(如PCR反应产物)快速重退火所引起的问题。(3). 高温聚合酶反应减弱了DNA模板的二级结构,允许聚合酶穿过高度二级结构化的区域。
一、试剂准备
1. SILVER SEQUENCETM DNA测序试剂盒。
2. 丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺储备液(38%丙烯酰胺 W/V,2%甲叉双丙烯酰胺 W/V):95 g丙烯酰胺,5 g甲叉双丙烯酰胺溶于140 ml 双蒸水中,定容至250 ml,0.45 mm过滤器过滤后,贮于棕色瓶中,置于4℃冰箱可保存2周。
3. 10%过硫酸铵,0.5 g过硫酸铵溶于4 ml水中,定容至5 ml,应新配新用。
4. 10×TBE缓冲液(1 mol/L Tris, 0.83mol/L 硼酸,10 mmol/L EDTA): 121.1 g Tris,51.35 g硼酸,3.72 g Na2EDTA ·2H2O,溶于双蒸水中定容至1升,置于4℃下可贮存2周,其pH约为8.3。
5. TBE电极缓冲液:10×TBE 缓冲液稀释至1×TBE备用。
6. TEMED
7. 固定/停止溶液:10%冰醋酸(V/V)配制2升备用。
8. 染色溶液:硝酸银2 g,甲醛3 ml,溶于2升超纯水中备用。
9. 显影溶液:60 g碳酸钠(Na2CO3)溶于2升超纯水中,使用前加3 ml 37%甲醛和40 ml硫代硫酸钠溶液(10 mg/ml)。
10. 95%乙醇。
11. 0.5%冰乙酸。
12. Sigmacote (Sigma CAT. #SL-2)。
二、测序反应
1. 对于每组测序反应,标记四个0.5 ml eppendorf管(G、A、T、C)。每管加入2 ml适当的d/ddNTP混合物(d/ddNTP Mix)。各加入1滴(约20 μl)矿物油,盖上盖子保存于冰上或4℃备用。
2. 对于每组四个测序反应,在一个eppendorf管中混合以下试剂:
(1) 样品反应:
质粒模板DNA :2.1 pmol
5×测序缓冲液 : 5 ml
引物: 4.5 pmol
无菌ddH2O 至终体积16 ml
(2)对照反应
pGEM-3Zf(+)对照DNA(4 mg) :4.0 ml
5×测序缓冲液: 5 ml
pUC/M13正向引物(4.5 pmol) :3.6 ml
3. 在引物/模板混合物(以上第2步)中加入1.0 ml测序级Taq DNA聚合酶(5 μ/ml)。用吸液器吸动几次混匀。
4. 从第3步的酶/引物/模板混合物中吸取4 ml加入每一个d/ddNTP混合物的管内。
5. 在微量离心机中离心一下,使所有的溶液位于eppendorf管底部。
6. 把反应管放入预热至95℃的热循环仪,以【注意】中循环模式为基准,开始循环程序。对于每个引物/模板组合都必须选择最佳退火温度。下列程序一般能读出从引物开始350碱基的长度。
7. 热循环程序完成后,在每个小管内加入3 μlDNA测序终止溶液,在微量离心机中略一旋转,终止反应。
【注意】
(1)测序所用模板DNA的量一般按下面要求加入:
模板种类/长度 模板量
200 bp(PCR产物):16 ng(120 fmol)
3000~5 000 bp(超螺旋质粒DNA): 4 mg(2 pmol)
48 000 bp(λ,粘粒DNA): 1 mg(31 fmol)
由于超螺旋质粒产生的信号比松弛的线性双链DNA弱,因此使用超螺旋质粒作为模板时其用量要比其它模板大一些。
(2)计算与4.5 pmol相当的引物纳克数可用以下一般公式:
4.5 pmol=1.5 ng×n,其中n为引物碱基数
计算与1p mol相当的引物微克数可用以下一般公式:
dsDNA:1 pmol=(6.6×10mg)×n,其中n为模板碱基对数
ssDNA:1pmol=(3.3×10mg)×n,其中n为模板碱基数
(3)为阻止Taq DNA聚合酶延伸非特异性退火引物, 热循环仪必须预热至95℃。温度变换应越快越好。下面的循环时间不包括变温时间。如果你无法确定使用何种模式,建议从模式1开始。
模式1:适用于引物<24碱基或GC含量<50%
95℃ 2分钟,然后: 95℃ 30秒(变性),42℃ 30秒(退火),70℃ 1分钟(延伸)。
模式2:适用于≥24碱基或略短的GC含量≥50%的引物。
95℃ 2分钟,然后:95℃ 30秒(变性),70℃ 30秒(退火/延伸)。
(4)在加入终止溶液之后样品可在4℃保存过夜。
三、测序凝胶板的制备
1. 玻璃板的处理
银染测序的玻璃板一定要非常清洁,一般先用温水和去污剂洗涤,再用去离子水冲洗玻璃板,除去残留的去污剂,最后用乙醇清洗玻璃板。玻璃板上遗留的去污剂微膜可能导致凝胶染色时背景偏高(棕色)。短玻璃板经粘合溶液处理可将凝胶化学交联于玻璃板上。这一步对于在银染操作过程中防止凝胶撕裂至关重要。
(1)短玻璃板的处理
① 在1 ml95%乙醇,0.5%冰乙酸中加入5 ml粘合硅烷(Bind Silane),配成新鲜的粘合溶液。
② 用经浸透新配的粘合溶液浸透的吸水棉纸擦拭仔细清洗过并已经自然干燥的玻璃板,整个板面都必须擦拭。
③ 4~5分钟后,用95%乙醇单向擦玻璃板,然后略用力沿垂直方向擦拭。重复三次这一清洗过程,每次均须换用干净的纸,除去多余的粘合溶液。
【注意】
① 在95%乙醇单向擦玻璃板时过度用力会带走过多的粘合硅烷,使凝胶不能很好地粘附。
② 准备长玻璃板之前要更换手套,防止粘染粘合硅烷。
③ 防止粘合溶液沾染在长玻璃板上是很重要的,否则将导致凝胶撕裂。
(2)长玻璃板的处理:
① 用浸透Sigmacote溶液的棉纸擦拭清洗过的长玻璃板。
② 5~10分钟后用吸水棉纸擦拭玻璃板以除去多余的Sigmacote溶液。
【注意】
① 用过的凝胶可在水中浸泡后用剃须刀片或塑料刮刀刮去。玻璃板须用去污剂完全清洗。或者凝胶用10%NaOH浸泡后除去。为防止交叉污染,用于清洗短玻璃板的工具必须与清洗长玻璃板的工具分开,如果出现交叉污染,以后制备的凝胶可能撕裂或变得松弛。
2. 凝胶的制备
(1)玻璃板经粘合硅胶和Sigmacote处理后,即可固定玻璃板。该方法是用0.2 mm或0.4 mm厚的边条置于玻璃板左右两侧,将另一块玻璃板压于其上。在长玻璃板的一侧插入鲨鱼齿梳平的一面边缘,用夹子固定住。
(2)根据所需要的凝胶浓度,按下表制备测序凝胶,一般6%~8%的胶浓度可获得较好的结果。配制过程中,先用适量双蒸水溶解尿素,再加入Acr&Bis和10×TBE缓冲液,再用双蒸水调终体积至99.2 ml,并用0.45 mm的滤膜过滤,然后加过硫酸铵和TEMED。溶解尿素时不必加热。如果确需加热则应等溶液完全冷却后,方可加入TEMED和过硫酸铵。一般在胶灌制后4~6分钟,即开始聚合,如果聚合不好,则应使用高浓度的TEMED和过硫酸铵。
(3)胶配制好后,即可灌制胶板。一般是将凝胶沿着压条边缘缓慢地倒入玻璃板的槽中,倒完后,静止放置使之聚合完全。
【注意】
① 使用夹子固定玻璃板时,最好夹子的力量稍大一些,防止因力量不足使灌胶的过程中出现漏胶液现象。
② 灌制凝胶的过程中要严防产生气泡,否则影响测序的结果。
四、电泳
1. 预电泳
(1)当凝胶聚合完全后,拨出鲨鱼齿梳,将该梳子反过来,把有齿的一头插入凝胶中,形成加样孔。
(2)立即将胶板固定在测序凝胶槽中,一般测序凝胶槽的上下槽是分开的,因而只有在固定好凝胶板后,方能加入TBE缓冲液。
(3)稀释10×TBE缓冲液至1×TBE,将该缓冲液加入上下二个电泳槽中,去除产生的气泡,接上电源准备预电泳。
(4)有些电泳槽,如LKB的Macrophor等是使用水浴加热的,则应先将水浴加热至55℃后进行预电泳。有的不使用水浴加热,依靠电泳过程中自身产生的热进行保温,如上海求精有机玻璃仪器生产的测序电泳槽,这种槽需夹上二块散热铝板,使整个凝胶板的温度一致。
(5)按30 V/cm的电压预电泳20~30分钟。预电泳的过程是去除凝胶的杂质离子,同时使凝胶板达到所需的温度。高温电泳可防止GC丰富区形成的发夹状结构,影响测序的结果。
【注意】
① 用鲨鱼齿梳制作加样孔时,应注意将齿尖插入胶中0.5mm左右,千万注意不能使加样孔渗漏,否则得不到正确的结果。
② 应时刻注意上面电泳槽中的缓冲液是否渗漏,否则极易造成短路而损坏电泳仪。
2. 样品的制备
当在预电泳时,即可进行样品的制备,将反应完毕的样品在沸水浴中加热1~3分钟,立即置于冰上即可。如果样品长时间不用,则应重新处理。可使用4~6%聚丙烯酰胺凝胶,胶厚0.4 mm。厚度小于0.4 mm的胶可能导致信号太弱。加样时不必吸去上层覆盖的矿物油,但要小心地吸取矿物油下的蓝色样品。
3. 上样及电泳
关闭电泳仪,用移液枪吸缓冲液清洗样品孔,去除在预电泳时扩散出来的尿素,然后立即用毛细管进样器吸取样品,加入样品孔中。上样顺序一般为G、A、T、C。加样完毕后,立即电泳。开始可用30 V/cm进行电泳,5分钟后可提高至40~60 V/cm,并保持恒压状态。一般来说,一个55 cm长,0.2 mm厚的凝胶板,在2500 V恒压状态下电泳2小时即可走到底部,同时在电泳过程中,电流可稳定地从28 mA降至25 mA。为了能读到更长的序列,可采用两轮或多轮上样。
【注意】
① 上样电泳时,一定要注意凝胶板的温度是否达到55℃左右,如果还没有达到,则应等温度达到后才能上样电泳。
② 一般来说电泳时,不宜使用太高的电压,因为太高的电压会使凝胶的分辨率降低,并且使带扩散。电泳中可进行恒功率电泳。
五、测序凝胶的银染
染色过程要求凝胶浸在塑料盘中。因而至少使用两个盘子,大小与玻璃板类似。在盘中加入新鲜溶液之前须用高质量的水洗涤盘子。
1. 电泳完毕后用一个塑料片子小心地分开两板,凝胶应该牢固地附着在短玻璃板上。
2. 固定凝胶:将凝胶(连玻璃板)放入塑料盘,用固定/停止溶液浸没,充分振荡20分钟或直至样品中染料完全消失,胶可在固定/停止溶液中保存过夜(不振荡)。保留固定/停止溶液,用于终止显影反应。
3. 洗胶:用超纯水振荡洗胶3次,每次2分钟。从水中取出,当转移至下一溶液时拿着胶板边沿静止10~20秒,使水流尽。
4. 凝胶染色:把凝胶移至染色溶液充分摇动30分钟。
5. 凝胶显影
(1)在显影溶液中加入甲醛(3 ml)和硫代硫酸钠溶液(400 μl)以完成显影液的配制。
(2)从染色溶液中取出凝胶放入装有超纯水的盘中浸洗5~10秒。注意,把凝胶从超纯水转移到显影溶液的总时间不能长于5~10秒。浸泡时间过长则导致信号微弱或丧失信号。若浸泡时间过长,可重复第五步用染色液浸泡。
(3)立刻将凝胶转移至1升(总量的一半)预冷的显影液充分振荡直至模板带开始显现或开始出现第一批条带,把凝胶移入剩下的1升显影液中继续显影2~3分钟或直至所有条带出现。
6. 固定凝胶:在显影液中直接加入等体积的固定/停止溶液。停止显影反应,固定凝胶。
7. 在超纯水中浸洗凝胶两次,每次2分钟,注意在本操作中戴手套拿着胶板边缘避免在胶上印上指纹。
8. 将凝胶置于室温干燥或用抽气加热法干燥。在可见光灯箱或亮白,黄色背景(如纸)上观察凝胶,若需永久保存的记录, 则可用EDF胶片保留实验结果。
【注意】
测序产物的银染是显现序列信息的一种新方法,本系统的成败受几个因素的影响
① 水的质量对于染色的成功极其重要。超纯水(NANOpureR或Milli-QR的水)或双蒸水可获得较好的效果,如果水中有杂质,则低分子量条带可能无法出现。
② 碳酸钠也非常重要。使用新鲜的,美国化学学会级碳酸钠较好,如Fisher和Kodak ACS试剂级碳酸钠(Fisher Cat #S263-500或S262-3,或Kodak Cat #109-1990),一般可获得较好的结果。
③ 色后的洗涤步骤是非常关键的。如果凝胶洗涤时间太长,银颗粒会脱离DNA,产生很少或没有序列信号。如果洗涤时间过长,染色步骤可以重新进行。
④ 如果凝胶厚度超过0.4 mm或丙烯酰胺浓度高于4~6%,则有必要延长固定和染色的时间。如果凝胶比0.4 mm薄,染色反应后的洗涤必须缩短至不超过5秒。
⑤ 在室温下进行所有步骤,显影反应除外。显影溶液必须预冷至10~12℃以减小背景杂色。注意:临用前在显影溶液中加入甲醛和硫代硫酸钠。用新配的染色及显影溶液。不要重复使用任何溶液。
六、EDF胶片显影
使用EDF胶片可增强测序条带的对比度,如果测序胶上条带很淡,我们建议把数据转移至EDF胶片,银染胶在其影像转移至EDF胶片之后可增强条带可读性。
1. 在暗室内,将染色过的粘于玻璃板的凝胶(胶面向上)置于荧光灯箱上。如有合适的漫射板,亦可用白灯箱,为确保曝光时间,用一小条EDF胶片曝光不同时间,检查不同的曝光强度,一般曝光20~40秒可得较好结果。
2. 在红灯下找到EDF胶片有缺刻的一角,然后把胶片置于凝胶上,使缺口位于左上角。由于EDF胶片是单面的,因此必须确保缺口在左上角。
3. 在EDF胶片上放置一干净、干燥的玻璃板,开亮灯箱约20秒。
4. 用冲显放射自显影胶片的步骤手工显影EDF胶片,可使用下列操作过程:
(1) 在Kodak GBX显影液中显影1~5分钟;
(2) 水洗1分钟;
(3)在Kodak GBX定影液中定影3分钟;
(4)水洗1分钟。
【注意】
① 进行EDF胶片显影之前凝胶必须完全干燥。戴手套进行操作,以免印上指纹。同时注意EDF胶片不能用自动胶片处理器。
② 对于不同的光源最佳曝光时间可能不同,通过对一小条EDF胶片曝光不同时间以选择你所用光源的最佳曝光时间,参阅胶片说明书。
③ 曝光时间短则EDF胶片影像较深,曝光时间长则有助于减弱背景。 “鸟枪法”是一种由生物基因组提取目的基因的方法。首先利用物理方法(如剪切力、超声波等)或酶化学方法(如限制性内切核酸酶)将生物细胞染色体DNA切割成为基因水平的许多片段,继而将这些片段与适当的载体结合,将重组DNA转入受体菌扩增,获得无性繁殖的基因文库,再结合筛选方法,从众多的转化子菌株中选出含有某一基因的菌株,从中将重组的DNA分离、回收。
这种方法也就是应用基因工程技术分离目的基因,其特点是绕过直接分离基因的难关,在基因组DNA文库中筛选出目的基因。可以说这是利用“溜散弹射击”原理去“命中”某个基因。由于目的基因在整个基因组中太少太小,在相当程度上还得靠“碰运气”,所以人们称这个方法为“鸟枪法”或“散弹枪”实验法。
一、用限制酶切下目的片段的大片段InsertDNA,并用Agarose凝胶电泳进行回收。
二、对回收的大片段DNA用物理方法(如超声波等)进行切断处理,然后用T4DNAPolymerase对小片段DNA进行末端平滑化。
三、进行Agarose电泳,切胶回收1kbp~2kbp的小片段DNA。然后用BcaBestDNAPolymerase在DNA的3'端加上一个A碱基。
四、把加上A-tail的DNA片段连入T-Vector中,然后转化,挑选克隆。
五、对阳性克隆(含1kbp~2kbpInsert)进行DNA测序。
六、对数据进行编辑,最后连成一条大片段的DNA序列。

7. 目前最常用的第二代测序技术是哪一种

二代测序就是一种技术,不过测序原理分几种,一种是illumina的边合成边测序原理,目前使用最多,还有就是life的h离子转换ph的测序方法。

现有的技术平台主要包括Roche/454 GS FLX、Illumina/Sol-exa GenomeAnalyzer、Helicos BioSciences公司的HeliScope™ Single Molecule Sequencer、美国Dana-her Motion公司推出的Polonator;

以及连接法测序 (sequencing by ligation),即通过引物来定位核酸信息,技术平台有Applied Biosystems/SOLiD™ system。

(7)dna测序技术有哪些扩展阅读:

第二代测序技术的背景:

1、DNA测序技术:

长期以来,DNA测序技术一直是分子生物学相关研究中最常用的技术手段之一,从一定程度上推动了该领域的快速发展。人类基因组计划、转录组分析、微生物基因组重测序、单核苷酸的多态性 (single nucleotide polymorphisms,SNP) 分析等方面也促进的其他生物学领域的研究和发展。

每一代测序技术的更替都标志着生物学中基因芯片、数据分析、表面化学、生物工程等技术领域有了新的突破,从而应用在了测序领域,大大降低了测序成本,提高了测序效率,使测序向着高通量、低成本、高安全性和商业化的方向发展

2、第一代DNA测序:

尽管第一代 DNA 测序技术以其可达 1000 bp 的测序读长、99.999% 的高准确性帮助人们完成了大量的测序工作,但其测试速度慢、成本高、通量低等方面的不足,也致使其不能得到大众化的应用。

随着科学技术的进步以及科研人员对测序技术的努力开发,2005 年 Roche 公司发布的 454 测序系统标志着测序技术跨人高通量并行测序的时代。

第二代 DNA 测序技术又称大量并行测序技术 (massive parallel sequencing,MPS)、高通量测序技术(high—throughput sequencing,HTS),以低成本、99% 以上的准确度,1次可对几百、几千个样本的几十万至几百万条 DNA 分子同时进行快速测序分析。

这一时期的代表技术有 Roche 公司的 454、Illumina公司的 Solexa、ABI公司的SOLID,由于该时期的测序技术十分前沿,因而市场主要被这三家公司所垄断

8. DNA测序的测序原理是什么

DNA测序的测序原理是:利用一种DNA聚合酶来延伸结合在待定序列模板上的引物。直到掺入一种链终止核苷酸为止。

每一次序列测定由一套四个单独的反应构成,每个反应含有所有四种脱氧核苷酸三磷酸(dNTP),并混入限量的一种不同的双脱氧核苷三磷酸。由于ddNTP缺乏延伸所需要的3-OH基团,使延长的寡聚核苷酸选择性地在G、A、T或C处终止,终止点由反应中相应的双脱氧而定。

每一种dNTPs和ddNTPs的相对浓度可以调整,使反应得到一组长几百至几千碱基的链终止产物。它们具有共同的起始点,但终止在不同的的核苷酸上,可通过高分辨率变性凝胶电泳分离大小不同的片段,凝胶处理后可用X-光胶片放射自显影或非同位素标记进行检测。



测序规律:

生成互相独立的若干组带放射性标记的寡核苷酸,每组寡核苷酸都有固定的起点,但却随机终止于特定的一种或者多种残基上。

由于DNA上的每一个碱基出现在可变终止端的机会均等,因此上述每一组产物都是一些寡核苷酸混合物,这些寡核苷酸的长度由某一种特定碱基在原DNA全片段上的位置所决定。

在可以区分长度仅差一个核苷酸的不同DNA分子的条件下,对各组寡核苷酸进行电泳分析,只要把几组寡核苷酸加样于测序凝胶中若干个相邻的泳道上,即可从凝胶的放射自影片上直接读出DNA上的核苷酸顺序。

9. 简述几种DNA测序的方法,比较优缺点

基因芯片的原理是碱基配对。样品通过一条或多条已知序列经过标记的核酸探针进行杂交,通过检测杂交结果而测定样品序列,优点是可以一次分析大量样品,缺点是容易出现假阳性。基因测序的原理是双脱氧链终止法,用仪器测定一条DNA序列,优点是准确率高,没有假阳性,只是通量略低。

阅读全文

与dna测序技术有哪些相关的资料

热点内容
微数据在哪里查找 浏览:990
新长兴市场什么时候能通气 浏览:177
游戏代码程序员多久能看懂 浏览:780
市场策划怎么操作 浏览:683
数控车床用u盘拷程序用多少g的 浏览:46
广东移动音乐信息费是什么 浏览:669
社保卡记录的什么信息 浏览:325
作为产品经理如何提升技术思维 浏览:52
vr代理如何用 浏览:534
微商代理的特约是什么 浏览:219
镇雄政府部门大数据局是什么职能 浏览:352
电脑开机数据已损坏是什么原因 浏览:928
应用网络技术的前提条件是什么 浏览:988
电子产品什么时间是淡季买划算 浏览:914
游戏金币交易怎么交税 浏览:561
重农产品是什么 浏览:622
张婷的产品是什么 浏览:398
有什么技术类培训班 浏览:96
怎么手动注册程序 浏览:200
柳州去拉堡农贸市场怎么去 浏览:867