上周我們?yōu)榇蠹抑v解了二代測序的開山鼻祖,Roche公司的454測序技術,。 這周,,讓我們來聊一聊,,ABI公司的SOLiD測序技術。 歷史 ABI公司的SOLiD測序技術最初是由哈佛大學 Church 研究小組成員Shendure等所發(fā)明的,,該技術由連接酶測序法發(fā)展而來,。 Church 研究組發(fā)明的方法的一部分授權給了Agen-court 公司,該公司在 2006年7月被美國應用生物系統(tǒng)公司 (Applied Biosystems lnc, ABI) 收購,,組建 SOLiD 測序平臺,。 原理 SOLiD測序技術以8堿基四色熒光標記寡核苷酸的連續(xù)連接合成為基礎,取代了傳統(tǒng)的聚合酶連接反應,,可對單拷貝DNA片段進行大規(guī)模擴增和高通量并行測序,。 SOLiD 測序儀也采用了454技術中乳液PCR 與微球相結合的策略來擴增DNA 模板,其采用邊連接反應邊進行合成測序,,而不是采用聚合反應,。 (小編提示:乳液PCR的知識上周剛講過哦!) 測序步驟 步驟 1丨文庫制備 1.文庫制備 SOLiD 測序平臺支持兩種測序文庫,,一種是片段文庫,,另一種為末端配對文庫。 片段文庫就是將基因組DNA打斷,,在片段的 DNA 模板兩端加上接頭制成文庫,,長度一般為60-110bp。片段文庫主要用于RNA-seq,、重測序,、3’, 5’-RACE、甲基化分析,、ChIP-seq等,。 末端配對文庫是將DNA打斷后,與中間接頭連接,,再環(huán)化,,然后用EcoP15酶切,使中間接頭兩端各有27bp的堿基,,再加上兩端的接頭形成文庫,,長度一般為120-180 bp。該文庫主要應用于全基因組測序,、SNP分析,、結構重排、CNV等,。 步驟 2丨PCR擴增 SOLiD的PCR過程和上周講過的Roche 454測序技術的方法類似,,同樣采用小水滴的乳液 PCR,但這些微珠比起454系統(tǒng)來說則要小得多,只有1um,。 在微反應器中加入測序模板,、PCR反應元件、微珠和引物,,進行乳液PCR,。PCR反應結束后,磁珠表面就固定有拷貝數目巨大的同一DNA模板的擴增產物,。 步驟 3丨微珠沉積 乳液PCR 完成之后,,變性模板,富集帶有延伸模板的微珠,,微珠上的模板經過3’修飾,,可以與玻片共價結合,SOLiD測序反應就在SOLiD玻片表面進行,。每個磁珠經SOLiD測序后得到一條序列,。 SOLiD系統(tǒng)最大的優(yōu)點就是每張玻片能容納更高密度的微珠,在同一系統(tǒng)中輕松實現更高的通量,。 步驟 4丨連接測序 SOLiD測序第二大特點便是雙堿基編碼原理,。測序時向體系中加入DNA連接酶、通用測序引物n和具有3'-XXnnnzzz-5'結構的8聚核苷酸測序探針,,探針5'末端分別標記了CY5、Texas Red,、CY3,、6-FAM這4種顏色的熒光染料。 詳細介紹一下探針: 3'-XXnnnzzz-5' 第1,、2位(XX)上的堿基是確定的,,用來測定模板序列,并第1和2位核苷酸序列(XX)與5′端的熒光標記的種類相對應,。 第3~5位的(nnn)表示表示隨機序列的核苷酸,。 第6~8位的(zzz)指的是可以和任何堿基配對的特殊堿基(該堿基在探針結合后會被切除)。 單向SOLiD測序包括5輪測序反應,,每輪測序反應含有多次連接反應, 得到原始顏色序列,。 每一組讀序只能讀兩個堿基,空三個堿基,,再讀兩個堿基,,以此類推,下一組通過加入紐帶探針和改變引物位置使讀序框向右移動,,確保每個堿基都能讀到,。 SOLiD序列分析軟件根據“雙堿基編碼矩陣”把堿基序列轉換成顏色編碼序列,然后與SOLiD原始顏色序列進行比較。SOLiD序列分析軟件可以對測序錯誤進行自動校正,,最后解碼成原始基因序列,。 應用領域 ABI 的 SOLiD 測序平臺未退出市場之前是二代測序平臺中精準度最高的平臺,測序準確率較高,,然而讀長較短,,運行較慢,常用于外顯子測序,,基因突變測序,。 但是,因為市場競爭和公司發(fā)展等諸多原因,,目前該測序平臺也已經淡出市場,。 |
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來自: 劉得光3p6n6zqq > 《NGS技術》