生物芯片与高通量测序技术分析.ppt

到大量的单核苷酸多态性位点（SNP）、拷贝数变异（Copy Number Variation，CNV）、插入缺失（InDel，Insertion/Deletion）、结构变异. 染色质免疫沉淀（chromatin immunoprecipitation assay, ChIP）是目前唯一研究体内DNA与蛋白质相互作用的方法。它的基本原理是在活细胞状态下把细胞内的蛋白质和DNA交联，超声波将其随机切断为一定长度范围内的染色质小片段，然后用所研究的目的蛋白质特异性抗体免疫沉淀蛋白质-DNA复合体，从而特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段。 * 尽管新一代测序（NGS）的通量越来越高，而费用越来越低，但它仍不是大多数遗传实验室的可行选择。对于复杂疾病的研究更是如此，这类研究至少需要数百个样本，以实现足够的统计能力。然而，这么多样本的全基因组测序，无论从成本考虑，还是从数据分析考虑，都是相对困难的。 ? 为了在大样本量中充分发挥新一代测序技术的潜能，科学家们开发出几种方法，来选择性富集感兴趣的目标区域。与全基因组测序相比，富集后再测序降低了成本，也减轻了后续数据分析的压力，让研究人员能够轻松利用新一代测序的通量。 * 众所周知，目前研究致病基因的流行方法是：全基因组关联分析。由于要对全基因组进行测序，费用昂贵。而外显子，是基因组中具有功能的DNA序列，采取外显子测序方法无需对整个基因组进行测序，可有效的降低测序费用，更快更准的找到致病基因。为了验证外显子测序的实用性，由美国国立卫生研究院资助的一个研究小组选取了12名测序对象进行外显子测序。其中8人（4个非洲约鲁巴人、2个东亚人、2个欧裔美国人）的DNA图谱已由国际人类基因组单体图计划确认；另4人无亲缘关系，同为弗里曼谢尔登综合征患者，该症是由MYH3基因变异引起的一种罕见遗传性疾病。引入这4人参与测序的目的，就是确认外显子测序是否能检测到他们DNA中的MYH3基因突变。 * 目前外显子组测序是研究传统的家系分析以及突变筛查没有解决的遗传病的一种好方法，通过类似Schinzel-Giedion综合征研究的方法，可以在花费少量经费的前提下，得到可靠的致病基因和突变。同时外显子组测序比全基因组测序有优势，特别是对单基因疾病，以及针对家系比较小的样本或者散发遗传病样本。外显子组测序的费用更低，数据的阐释也更为简单。面中部回缩综合症 * * 二代测序,它们共同的缺点是每条读出的 DNA 序列太短, 使得后续的装配工作困难重重. 现今,第三代测序设备也初露端倪.第三代测序技术是基于纳米孔（ nanopore ）的单分子读取技术,有着更快的数据读取速度, 廉价且能得到较长DNA 序列的单分子测序方法. * 在科技迅速发展的当今社会，新的测序技术提出的周期越来越短随着以后价格的降低，测序的研究越来越多，也就需要更多的生物信息者加入到数据分析工作中来 * 生物芯片与高通量测序技术 Honglin Zhu zhuhl@bcc.ac.cn 2012-06-04 基因组学技术发展时间表 生物芯片是传统点杂交技术的高通量革命！ 是把大量已知序列探针集成在同一个基片上, 经过处理和标记的若干靶核苷酸序列与芯片特定位点上的探针杂交, 通过检测杂交信号, 对生物细胞或组织中大量的基因信息进行分析 高通量测序是传统sanger技术的高通量革命！ 一次对几十万到几百万条DNA 分子进行序列测定,使得对一个物种的转录组和基因组进行细致全貌的分析成为可能。 概述：芯片与高通量测序 1.28cm 1.28cm Up to ~1M features/chip 5μm 5μm * * * * * * Millions of identical probes / feature 芯片与高通量测序是两种重要的高通量基因组学研究技术, 对于揭示基因组的结构与功能已经并正在发挥重要的作用. 基因组学高通量技术 检测 Detection 发现Discover Microarray SEQ 概述：芯片与高通量测序 研究层次 芯片平台 测序平台 用途 基因组 SNP芯片 全基因组重测序、全基因组从头测序、基因组捕获测序 用于研究各种生物DNA序列的差异和单核苷酸多态性，同时研究这些差异对疾病、诊断、预后的影响。 CGH芯片 用于研究基因拷贝数的变化，从而明确疾病相关遗传基因，阐明其致病机制 转录组 表达谱芯片 DGE 、RNA-Seq (针对不同种类RNA的大小及结构特点，可采用不同的方法进行分离和富集) 用于大规模分析一定生物对象在特定条件下基因表达变化的全面信息 Exon芯片 RNA-Seq 表达谱芯片只能检测正常表达的mRNA；外显子芯片除了检测表达的mRNA外，还能检测可变剪接 miRNA芯片 miRNA-Seq