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de novo基因組測序及分析
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de novo基因組測序及分析
 
de novo測序(也叫從頭測序),是指不用任何參考序列而對某個物種進行測序,用生物信息學方法進行組裝,最終獲得該物種的基因組序列圖譜。
目前,全基因組測序已逐步成為各個物種基礎研究的重要手段之一。通過基于新一代高通量測序技術的全基因組測序,可以預測重要基因和蛋白以了解其功能和可能機制。在研究病原菌的致病性與疾病的預防和治療方面,可以鑒定致病相關基因、開發和研究疫苗、開發新型抗生素等;在研究細菌進化方面,可以研究種內進化關系;合理利用有益真菌,對控制和預防有害真菌對人類的生產和生活具有重要意義。在大型動植物領域,更是對該物種的進化研究,基因改良育種有重大的作用。
 
一、技術路線
                     de novo測序技術路線圖
 
二、技術指標
 
基因組框架圖
基因組精細圖
基因組覆蓋率
>90%
>95%
基因區覆蓋率
>95%
>98%
Contig N50
>5 Kb
>20 Kb
Scaffold N50
>20 Kb
>300 Kb
單堿基錯誤率
<0.01%
<0.01%
本指標具體根據所分析的物種可能會有變化,請與當地銷售代表聯系
 
三、 生物信息分析
可結合客戶的需求,協商確定定制化信息分析服務內容。
 
四、 相關案例
圖a為裝配基因測序深度的分布;b為裝配基因與BAC序列的對比
 
a為對齊與不對齊的非重復序列的長度;圖b為將人、熊貓和狗的染色體同線的位于同一條染色體上
 
五、 常見問題
1. 第二代測序技術與傳統Sanger測序相比有什么優勢?
答:第二代測序技術的測序通量是傳統Sanger法的上萬倍,并且可以進行長片段雙末端測序,將測序數據拼接成較長的Contig和Scaffold。與Scaffold法相比,具有高通量、高靈敏度、高準確性、低成本和耗時短等多個突出優勢。如人類基因組測序是六個國家耗資27億多美元歷經10年才完成的,而如今利用第二代測序技術平臺,只需幾個月就可以完成。
2. 測序的實驗周期是多久?
答:根據具體基因組大小和復雜程度來確定完成時間,一般地從獲得樣品到高通量測序完成,細菌等小基因組需要1-2個月,其他基因組需要2-6個月。
3. DNA樣品的送樣要求如何?
答:DNA樣品總量不小于10µg,濃度≥200ng/µL,OD值在1.8-2.0之間,樣品濃度越高越好。請填寫完整的送樣訂單,用自封袋密封后隨同樣品一起附干冰送樣。
4. 是否需要生物學重復?重復幾次?
答:是的,至少需要兩次生物學重復,3次以上的生物學重復更好。2011年7月Hansen發表的文章表明生物學差異是基因自身表達的特性,與檢測技術的選擇以及數據處理的方式無關。如果不設生物學重復,高影響因子的雜志可能會因此而拒稿。把這篇文章列在參考文獻里吧
5. 如何檢測基因組組裝的準確性?
答:目前,主要可以通過以下幾種方法來檢驗基因組組裝的準確性。(1) 通過構建BAC或Fosmid文庫,并進行常規測序,將所得序列與拼接好的Contigs作比對以判斷基因組組裝的準確率。(2)將已知的基因序列與拼接好的Scaffold作比對,查看兩者是否吻合,吻合度越高,表明基因組組裝越好。而且已知的基因序列越多,評價結果越可靠。(3)估計組裝后基因組的單堿基準確度,利用新一代測序技術,如果95%以上的基因組單堿基覆蓋度超過20×,則認為該見機組的單堿基準確度較高。
6.    如何避免基因組中的重復序列造成的組裝錯誤?
答:應用新一代高通量測序技術,構建200bp、500 bp、2 Kb、6 Kb、10 Kb、20 Kb等不同大小的DNA測序文庫,進行雙末端海量測序,可以避免基因組中的重復序列造成的錯拼。當測序數據量達到基因組大小的60倍以上時,即可保證基因組的完整性和序列中單堿基的準確性。
 
六、 相關文獻
1. Li R, Fan W, Tian G, Zhu H, et al The sequence and de novo assembly of the giant panda genome. Nature 2010 Jan 21; 463:311-17. Epub 2009 Dec 13

2. Genome Sequence of Staphylococcus capitis QN1, Which Causes Infective Endocarditis. J. Bacteriol. 2012, 194(16):4469. DOI: 10.1128/JB.00827-12.

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