什么是chip-seq?
Chip-seq即染色質(zhì)免疫共沉淀測(cè)序(ChromatinImmunoprecipitationSequencing),是一種結(jié)合染色質(zhì)免疫共沉淀(ChIP)技術(shù)與高通量測(cè)序(NGS)的分子生物學(xué)技術(shù),可在全基因組范圍內(nèi)檢測(cè)與組蛋白、轉(zhuǎn)錄因子等相互作用的DNA區(qū)段。以下是具體介紹:
技術(shù)原理
染色質(zhì)固定:使用甲醛等試劑交聯(lián)細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和DNA,使蛋白-DNA相互作用的復(fù)合物固定,從而保留它們?cè)隗w內(nèi)的結(jié)合狀態(tài)。
染色質(zhì)片段化:采用超聲波或酶切的方法將染色質(zhì)剪切成適合測(cè)序的小片段,通常片段大小在200-500bp范圍內(nèi)。免疫共沉淀:利用特異性抗體富集與目標(biāo)蛋白結(jié)合的DNA片段,通過抗體與目標(biāo)蛋白的特異性結(jié)合,將蛋白-DNA復(fù)合物沉淀下來。
交聯(lián)逆轉(zhuǎn)與DNA提?。和ㄟ^加熱或化學(xué)方法逆轉(zhuǎn)蛋白-DNA交聯(lián),使DNA與蛋白質(zhì)分離,然后提取并純化DNA。
文庫構(gòu)建與高通量測(cè)序:對(duì)純化的DNA片段進(jìn)行測(cè)序文庫制備,在DNA片段兩端連接特定的寡核苷酸接頭,隨后在高通量測(cè)序平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)序。
數(shù)據(jù)分析:包括序列比對(duì),將測(cè)序讀段映射到參考基因組;峰值調(diào)用,識(shí)別蛋白質(zhì)結(jié)合的富集區(qū)域;功能注釋,分析峰的位置和功能等。 二代測(cè)序是一種能夠同時(shí)對(duì)數(shù)百萬甚至數(shù)十個(gè)億DNA片段進(jìn)行測(cè)序的方法。蘇州嘉安健達(dá)二代測(cè)序公司
二代測(cè)序用于蛋白組測(cè)序面臨的挑戰(zhàn)
數(shù)據(jù)解讀復(fù)雜性:二代測(cè)序產(chǎn)生的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)量極其龐大,要從中準(zhǔn)確挖掘出與蛋白組實(shí)際情況緊密相關(guān)的有效信息并不容易,需要運(yùn)用復(fù)雜的生物信息學(xué)算法和工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、比對(duì)、注釋等操作,而且從轉(zhuǎn)錄組信息到準(zhǔn)確推斷蛋白質(zhì)情況還存在諸多不確定因素,比如可變剪接、翻譯后調(diào)控等都會(huì)干擾解讀。
定量不準(zhǔn)確問題:雖然能通過轉(zhuǎn)錄組測(cè)序推測(cè)蛋白表達(dá)量趨勢(shì),但這種定量并非直接對(duì)蛋白質(zhì)本身的精確測(cè)定,與實(shí)際蛋白質(zhì)的真實(shí)含量存在偏差,而且不同樣本間、不同實(shí)驗(yàn)批次間的轉(zhuǎn)錄組定量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可比性也有待進(jìn)一步提升,難以像專門的蛋白定量技術(shù)那樣精細(xì)反映蛋白量的變化。 徐匯區(qū)嘉安健達(dá)二代測(cè)序應(yīng)用二代測(cè)序是為了改進(jìn)一代測(cè)序通量過低的問題而出現(xiàn)的。
二代測(cè)序——WES測(cè)序
WES測(cè)序即全外顯子組測(cè)序,是一種基于二代測(cè)序技術(shù)(NGS)的基因檢測(cè)方法。以下是其具體介紹:
技術(shù)流程
樣本準(zhǔn)備:通常從組織或血液樣本中提取DNA,如EDTA-K2抗凝的外周靜脈血。
DNA打斷:使用超聲波或酶等方法將DNA片段化,以便后續(xù)操作。
末端修復(fù):對(duì)DNA片段的末端進(jìn)行修復(fù),使其能夠順利進(jìn)行后續(xù)的測(cè)序反應(yīng)。
文庫制備:將DNA片段與測(cè)序接頭連接,構(gòu)建用于高通量測(cè)序的文庫。
測(cè)序:一般使用Illumina測(cè)序平臺(tái)對(duì)文庫進(jìn)行高通量測(cè)序,可獲得大量的DNA序列信息。
數(shù)據(jù)分析:對(duì)測(cè)序得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行生物信息學(xué)分析,包括序列比對(duì)、變異鑒定等。
變異解釋:識(shí)別外顯子中的變異,如單核苷酸變異、插入或缺失等,并確定這些變異是否與遺傳病有關(guān)。
不同二代測(cè)序技術(shù)平臺(tái)的速度Illumina測(cè)序平臺(tái):這是目前市場(chǎng)上應(yīng)用較為***的二代測(cè)序平臺(tái)之一,其測(cè)序速度較快。例如IlluminaNovaSeq系列,一次運(yùn)行可以在1-3天內(nèi)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),通量可達(dá)數(shù)億甚至數(shù)十億條讀長(zhǎng),能夠滿足大規(guī)模基因組學(xué)研究和臨床檢測(cè)的需求。Roche454測(cè)序平臺(tái):Roche454測(cè)序系統(tǒng)的測(cè)序速度也較快,其特點(diǎn)是測(cè)序片段比較長(zhǎng),高質(zhì)量的讀長(zhǎng)能達(dá)到400bp左右,一次運(yùn)行可以在24小時(shí)左右完成對(duì)一定數(shù)量樣本的測(cè)序。BGISEQ系列:華大智造的BGISEQ系列測(cè)序儀在速度上也有出色表現(xiàn),如全球二代測(cè)序速度**快設(shè)備E25量產(chǎn),為快速測(cè)序提供了有力支持單細(xì)胞測(cè)序?qū)儆诙鷾y(cè)序嗎?
常見的二代測(cè)序類型②
靶向測(cè)序:聚焦于特定的基因或基因區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)序,如對(duì)已知與某種疾病相關(guān)的基因**測(cè)序,具有成本低、效率高、數(shù)據(jù)解析簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于疾病診斷、藥物靶點(diǎn)篩選和臨床個(gè)體化***等.
微生物基因組測(cè)序:用于檢測(cè)和分析環(huán)境、人體或其他樣本中的微生物群落的基因組組成,可了解微生物多樣性、功能及與宿主相互作用,在微生物生態(tài)學(xué)、傳染病診斷、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用.
甲基化測(cè)序:主要研究DNA甲基化修飾情況,對(duì)基因表達(dá)調(diào)控等有重要意義,通過檢測(cè)甲基化水平變化,可探究疾病發(fā)***展機(jī)制、尋找生物標(biāo)志物及藥物靶點(diǎn)等. 二代測(cè)序?qū)嶒?yàn)與測(cè)序原理是什么?江西哪里有二代測(cè)序運(yùn)用
二代測(cè)序的優(yōu)勢(shì)是高靈敏度。蘇州嘉安健達(dá)二代測(cè)序公司
二代測(cè)序技術(shù)的一些研究進(jìn)展②植物基因組學(xué)研究領(lǐng)域:花生四倍體野生種基因組測(cè)序:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)殷冬梅教授團(tuán)隊(duì)和上海交通大學(xué)韋朝春教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合發(fā)布了花生四倍體野生種近乎完整基因組amon2.0版本。該研究結(jié)合ONT超長(zhǎng)讀段、二代測(cè)序和Hi-C等多種測(cè)序技術(shù),使基因組的連續(xù)性、完整性和準(zhǔn)確性都得到了顯著提高,為花生的遺傳馴化和分子育種提供了重要的基因組數(shù)據(jù)信息資源。長(zhǎng)雄野生稻基因組解析:中科院昆明動(dòng)物所王文研究組與云南省農(nóng)科院糧食作物研究所胡鳳益研究組等中外機(jī)構(gòu)合作,利用二代測(cè)序技術(shù)成功組裝出高質(zhì)量的長(zhǎng)雄野生稻基因組,并對(duì)其與近緣物種的分歧時(shí)間、基因的收縮擴(kuò)張等進(jìn)行了分析,還鑒定出一批可能影響地下莖以及自交不親和性狀的候選基因及代謝途徑,為解析相關(guān)分子機(jī)制提供了重要線索。蘇州嘉安健達(dá)二代測(cè)序公司