影響全基因組測序數(shù)據(jù)質(zhì)量-AT分離因素的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-07 19:53
全基因組測序(Whole Genome Sequencing,WGS)是對未知基因組序列的個(gè)體進(jìn)行基因組的測序和分析的常規(guī)技術(shù)。基因組信息對于鑒定遺傳性疾病、表征驅(qū)動(dòng)癌癥進(jìn)展的突變和追蹤疾病爆發(fā)極為重要;谌蚪M重測序的人類遺傳學(xué)和群體進(jìn)化學(xué)的研究,可以快速的實(shí)現(xiàn)基因組多樣性分析,遺傳進(jìn)化分析,致病和易感性基因等變異基因的篩選。目前,全基因組學(xué)測序主要是使用二代測序儀進(jìn)行測序,從樣本的提取、建庫、測序每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響測序數(shù)據(jù)的質(zhì)量和產(chǎn)能,而測序數(shù)據(jù)質(zhì)量將影響下游信息分析的結(jié)果,因此,獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)是生物信息分析全面,正確的前提。AT分離是測序數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),AT分離的結(jié)果可能會(huì)影響到下游生信分析的變異檢測和CNV分析,同時(shí),也可能會(huì)導(dǎo)致一些高GC區(qū)域的覆蓋度偏低,減低高GC區(qū)域的位點(diǎn)分析準(zhǔn)確性,或無法分析微衛(wèi)星位點(diǎn)信息。雖然AT分離偏大或偏小對生信分析的影響不大,但為了將這種影響降低至最小,我們對這個(gè)指標(biāo)的影響因素進(jìn)行了分析并優(yōu)化,確保更好的保證測序數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。本文采用華大自主研發(fā)的測序儀(BGISEQ-500、DIPSEQ)進(jìn)行WGS文庫的測序,并對測序數(shù)...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
DNB制備規(guī)則陣列芯片(PatternedArray):是采用先進(jìn)的半導(dǎo)體精密加工工藝,在硅片表面
華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文6物稱為NDA納米球(DNAnanoball,DNB),如下圖1-1所示。RCA是線性擴(kuò)增,每一輪的擴(kuò)增都是以原始的環(huán)狀DNA為模板,使用保證性極高的聚合酶,擴(kuò)增后的DNB在同一個(gè)位置上出現(xiàn)同樣錯(cuò)誤的概率幾乎是零,因此可以有效的避免擴(kuò)增錯(cuò)誤累積的問題,從而提高測序的準(zhǔn)確定。圖1-1DNB制備規(guī)則陣列芯片(PatternedArray):是采用先進(jìn)的半導(dǎo)體精密加工工藝,在硅片表面形成結(jié)合位點(diǎn)陣列,實(shí)現(xiàn)DNA納米球的規(guī)則排列吸附。陣列芯片修飾位點(diǎn)的間距均一,每個(gè)位點(diǎn)至固定一個(gè)DNB,可保證不同的納米球之間光信號不會(huì)互相干擾,也保證了測序準(zhǔn)確度,同時(shí)也提高了測序芯片的利用效率,提供了最高的成像效率和最優(yōu)的試劑用量。DNB加載:DNB在酸性條件下帶負(fù)電,在表面活化劑的輔助下,通過正負(fù)電荷的相互作用,被加載到芯片中有正電荷修飾的活化位點(diǎn)的過程,稱為DNB加載,如下圖1-2所示。DNB與芯片上活化位點(diǎn)的直徑大小相當(dāng),可避免了多個(gè)DNB同時(shí)結(jié)合到同一個(gè)位點(diǎn)上,可提高DNB的有效利用率。圖1-2DNB加載聯(lián)合探針錨定聚合測序法:即combinatorialProbeAnchorSynthesis,Cpas,是指在DNA聚合酶的作用下,DNA分子錨和熒光探針在DNB上進(jìn)行聚合,洗脫未結(jié)合的探
華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文1412000xg的離心機(jī)中離心30-60s;9)棄其濾液,將柱子裝回收集管中,取650μLBufferGW2(已稀釋)到柱子中,在12000xg的離心機(jī)中離心30-60s;10)棄其濾液,將柱子裝回收集管中,在12000xg的離心機(jī)中離心2min,去除柱子上殘余的乙醇;11)將柱子轉(zhuǎn)移到新的1.5mL的離心管中,取30-100μLAEBuffer(AEBuffer需預(yù)加熱到65℃)到膜中央,并于室溫下放置2min后,在12000xg的離心機(jī)中離心1min;12)丟棄結(jié)合住,保存DNA,并進(jìn)行建庫。2.2.2文庫的構(gòu)建2.2.2.1WGS建庫樣本的質(zhì)量要求基因組DNA總量m≥1μg,濃度≥12.5ng/μL,電泳結(jié)果沒有降解或者輕微降解,電泳結(jié)果判定參考下圖所示。圖2-1電泳結(jié)果判斷圖2.2.2.2DNA打斷和片段選擇1)將提取到的DNA在CovarisLE220打斷儀上進(jìn)行打斷,打斷儀的設(shè)定參數(shù)如下表所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]解碼生命重器在握 健康中國未來可期[J]. 楊爽,姜琳. 張江科技評論. 2020(01)
[2]二代測序臨床應(yīng)用的質(zhì)量控制[J]. 肖林林,胡婷婷,魏取好,劉維薇. 臨床檢驗(yàn)雜志. 2019(10)
[3]基因測序市場花落誰家[J]. 鄧冠華. 張江科技評論. 2019(05)
[4]三代測序技術(shù)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 馬麗娜,楊進(jìn)波,丁逸菲,李穎康. 中國畜牧獸醫(yī). 2019(08)
[5]1例中國塔吉克族人全基因組重測序分析及其與高原適應(yīng)關(guān)聯(lián)的初步研究[J]. 龔亮,陽盛洪,高亮,陳郁,陳興書,羅勇軍. 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(07)
[6]全基因組測序技術(shù)研究及其在木本植物中的應(yīng)用[J]. 劉海琳,尹佟明. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[7]用于Illumina測序平臺不同試劑盒制備RNA-seq文庫的方法比較[J]. 何雨琦,李桂梅,周鑫,丁昭莉. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2017(11)
[8]全基因組重測序及其在動(dòng)物育種的研究進(jìn)展[J]. 宋志芳,蘆春蓮,曹洪戰(zhàn). 畜牧與獸醫(yī). 2017(11)
[9]The Role of Quality Control in Targeted Next-generation Sequencing Library Preparation[J]. Rouven Nietsch,Jan Haas,Alan Lai,Daniel Oehler,Stefan Mester,Karen S.Frese,Farbod Sedaghat-Hamedani,Elham Kayvanpour,Andreas Keller,Benjamin Meder. Genomics,Proteomics & Bioinformatics. 2016(04)
[10]堿基對在DNA雙螺旋鏈上分離的自由能計(jì)算(英文)[J]. 伍紹貴,馮丹. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
博士論文
[1]用單分子磁鑷研究大腸桿菌單鏈結(jié)合蛋白的結(jié)合性質(zhì)[D]. 陸越.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所) 2018
[2]基于滾環(huán)DNA擴(kuò)增和納米金的生物傳感技術(shù)研究[D]. 歐麗娟.湖南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]人全基因組測序在BGISEQ-500測序儀上的應(yīng)用分析[D]. 王光杓.華南理工大學(xué) 2017
本文編號:3217205
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
DNB制備規(guī)則陣列芯片(PatternedArray):是采用先進(jìn)的半導(dǎo)體精密加工工藝,在硅片表面
華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文6物稱為NDA納米球(DNAnanoball,DNB),如下圖1-1所示。RCA是線性擴(kuò)增,每一輪的擴(kuò)增都是以原始的環(huán)狀DNA為模板,使用保證性極高的聚合酶,擴(kuò)增后的DNB在同一個(gè)位置上出現(xiàn)同樣錯(cuò)誤的概率幾乎是零,因此可以有效的避免擴(kuò)增錯(cuò)誤累積的問題,從而提高測序的準(zhǔn)確定。圖1-1DNB制備規(guī)則陣列芯片(PatternedArray):是采用先進(jìn)的半導(dǎo)體精密加工工藝,在硅片表面形成結(jié)合位點(diǎn)陣列,實(shí)現(xiàn)DNA納米球的規(guī)則排列吸附。陣列芯片修飾位點(diǎn)的間距均一,每個(gè)位點(diǎn)至固定一個(gè)DNB,可保證不同的納米球之間光信號不會(huì)互相干擾,也保證了測序準(zhǔn)確度,同時(shí)也提高了測序芯片的利用效率,提供了最高的成像效率和最優(yōu)的試劑用量。DNB加載:DNB在酸性條件下帶負(fù)電,在表面活化劑的輔助下,通過正負(fù)電荷的相互作用,被加載到芯片中有正電荷修飾的活化位點(diǎn)的過程,稱為DNB加載,如下圖1-2所示。DNB與芯片上活化位點(diǎn)的直徑大小相當(dāng),可避免了多個(gè)DNB同時(shí)結(jié)合到同一個(gè)位點(diǎn)上,可提高DNB的有效利用率。圖1-2DNB加載聯(lián)合探針錨定聚合測序法:即combinatorialProbeAnchorSynthesis,Cpas,是指在DNA聚合酶的作用下,DNA分子錨和熒光探針在DNB上進(jìn)行聚合,洗脫未結(jié)合的探
華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文1412000xg的離心機(jī)中離心30-60s;9)棄其濾液,將柱子裝回收集管中,取650μLBufferGW2(已稀釋)到柱子中,在12000xg的離心機(jī)中離心30-60s;10)棄其濾液,將柱子裝回收集管中,在12000xg的離心機(jī)中離心2min,去除柱子上殘余的乙醇;11)將柱子轉(zhuǎn)移到新的1.5mL的離心管中,取30-100μLAEBuffer(AEBuffer需預(yù)加熱到65℃)到膜中央,并于室溫下放置2min后,在12000xg的離心機(jī)中離心1min;12)丟棄結(jié)合住,保存DNA,并進(jìn)行建庫。2.2.2文庫的構(gòu)建2.2.2.1WGS建庫樣本的質(zhì)量要求基因組DNA總量m≥1μg,濃度≥12.5ng/μL,電泳結(jié)果沒有降解或者輕微降解,電泳結(jié)果判定參考下圖所示。圖2-1電泳結(jié)果判斷圖2.2.2.2DNA打斷和片段選擇1)將提取到的DNA在CovarisLE220打斷儀上進(jìn)行打斷,打斷儀的設(shè)定參數(shù)如下表所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]解碼生命重器在握 健康中國未來可期[J]. 楊爽,姜琳. 張江科技評論. 2020(01)
[2]二代測序臨床應(yīng)用的質(zhì)量控制[J]. 肖林林,胡婷婷,魏取好,劉維薇. 臨床檢驗(yàn)雜志. 2019(10)
[3]基因測序市場花落誰家[J]. 鄧冠華. 張江科技評論. 2019(05)
[4]三代測序技術(shù)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 馬麗娜,楊進(jìn)波,丁逸菲,李穎康. 中國畜牧獸醫(yī). 2019(08)
[5]1例中國塔吉克族人全基因組重測序分析及其與高原適應(yīng)關(guān)聯(lián)的初步研究[J]. 龔亮,陽盛洪,高亮,陳郁,陳興書,羅勇軍. 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(07)
[6]全基因組測序技術(shù)研究及其在木本植物中的應(yīng)用[J]. 劉海琳,尹佟明. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[7]用于Illumina測序平臺不同試劑盒制備RNA-seq文庫的方法比較[J]. 何雨琦,李桂梅,周鑫,丁昭莉. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2017(11)
[8]全基因組重測序及其在動(dòng)物育種的研究進(jìn)展[J]. 宋志芳,蘆春蓮,曹洪戰(zhàn). 畜牧與獸醫(yī). 2017(11)
[9]The Role of Quality Control in Targeted Next-generation Sequencing Library Preparation[J]. Rouven Nietsch,Jan Haas,Alan Lai,Daniel Oehler,Stefan Mester,Karen S.Frese,Farbod Sedaghat-Hamedani,Elham Kayvanpour,Andreas Keller,Benjamin Meder. Genomics,Proteomics & Bioinformatics. 2016(04)
[10]堿基對在DNA雙螺旋鏈上分離的自由能計(jì)算(英文)[J]. 伍紹貴,馮丹. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
博士論文
[1]用單分子磁鑷研究大腸桿菌單鏈結(jié)合蛋白的結(jié)合性質(zhì)[D]. 陸越.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所) 2018
[2]基于滾環(huán)DNA擴(kuò)增和納米金的生物傳感技術(shù)研究[D]. 歐麗娟.湖南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]人全基因組測序在BGISEQ-500測序儀上的應(yīng)用分析[D]. 王光杓.華南理工大學(xué) 2017
本文編號:3217205
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/swxlw/3217205.html
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