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测序技术

1 测序技术的基本概念 1.1 DNA、RNA和蛋白质的结构与功能 1.2 核酸序列的基本知识 1.3 测序技术的发展历程 2 第一代测序技术(Sanger测序) 2.1 Sanger测序原理 2.2 第一代测序的实验步骤及注意事项 2.3 第一代测序的应用实例与局限性 3 第二代测序技术(高通量测序) 3.1 高通量测序的基本原理 3.2 主要的第二代测序平台介绍(Illumina、Ion Torrent、454等) 3.3 第二代测序技术的实验设计及数据分析流程 3.4 第二代测序技术的应用实例与局限性 4 第三代测序技术(单分子测序) 4.1 单分子测序的基本原理 4.2 主要的第三代测序平台介绍(PacBio、Oxford Nanopore等) 4.3 第三代测序技术的实验设计及数据分析流程 4.4 第三代测序技术的应用实例与局限性 5 第四代测序技术 5.1 第四代测序技术的基本原理 5.2 主要的第四代测序平台介绍 5.3 第四代测序技术实验设计及数据分析流程 5.4 第四代测序技术应用前景与挑战 6 测序数据的质量控制与预处理 6.1 测序数据质量评估指标 6.2 测序数据质量过滤方法 6.3 测序数据预处理工具与软件 7 测序数据分析 7.1 测序数据变异检测 7.2 测序数据基因表达分析 7.3 转录组组装 7.4 其他常见分析任务(如ChIP-seq、ATAC-seq等) 8 生物信息学在测序技术中的应用 8.1 常用生物信息学数据库 8.2 生物信息学工具与软件 8.3 生物信息学在测序技术中的具体应用案例 9 测序技术在各领域的应用 9.1 测序技术在医学领域应用(遗传疾病诊断、癌症研究等) 9.2 测序技术在农业领域应用(作物育种、病虫害防治等) 9.3 测序技术在环境科学应用(微生物多样性研究等) 9.4 测序技术在其他领域应用(古生物学、进化生物学等) 10 测序技术未来发展趋势 10.1 新型测序技术的研发进展 10.2 大数据分析与人工智能的应用前景 10.3 测序技术对生命科学研究的影响
首页 教程 测序技术 Sanger测序原理
Sanger测序,也称为链终止法或双脱氧核苷酸测序,是由英国生物化学家Frederick Sanger在1977年发明的一种DNA测序技术。这种技术是目前最常用的DNA测序方法之一,也是第一个被广泛应用的自动化测序技术。 Sanger测序的基本原理是利用一种特殊的酶,即DNA聚合酶,在引物的引导下,将单个的核苷酸(A、T、C、G)逐个添加到正在合成的新链上。在这个过程中,如果加入的是正常的脱氧核苷酸,那么新链的合成就会继续进行;但如果加入的是双脱氧核苷酸,由于其缺少一个羟基,无法形成磷酸二酯键,因此新链的合成就会在此处停止。 Sanger测序的具体步骤如下: 1. 首先,需要对要测序的DNA片段进行PCR扩增,得到大量的拷贝。 2. 然后,选择一种能与PCR产物末端配对的寡核苷酸作为引物,与PCR产物结合。 3. 接着,加入DNA聚合酶和四种脱氧核苷酸(dATP、dCTP、dGTP、dTTP),以及四种双脱氧核苷酸(ddATP、ddCTP、ddGTP、ddTTP)。其中,双脱氧核苷酸的浓度要远低于正常脱氧核苷酸。 4. 在DNA聚合酶的作用下,每个引物都会开始合成新的DNA链。由于双脱氧核苷酸的存在,每条新链的合成都会在某个随机的位置停止,而停止的位置取决于遇到的第一个双脱氧核苷酸的种类。 5. 最后,通过电泳分离这些不同长度的新链,就可以得到一张“电泳图”,其中包含了待测DNA的所有信息。 总的来说,Sanger测序是一种非常有效的DNA测序方法,其主要优点是准确度高、重复性好、操作简单,但缺点是通量较低,不适合大规模的基因组测序。

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