簇生成后,下一步就开始测序。

目录

1 测序原理

1)4通道SBS原理

2)2通道SBS原理

 2)测序过程

杂交Read 1 引物

正义链测序 

index1测序

去掉成簇时所阻断的3'端

index2测序

桥式扩增反义链

正义链被切除

反义链测序

3)数据分析 

参考资料 


1 测序原理

就是边合成边测序(SBS),过程如下图(不同平台dNTP荧光基团有差异,分4通道和2通道,过程类似分3步)

  • dNTP连接
  • 扫描照相
  • 叠氮基和标记的荧光基团切除

1)4通道SBS原理

NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

在聚合酶的作用下,某一种dNTP会结合到链上,叠氮基的存在使得一次只能连接一种dNTP;这时用水将剩余的dNTP和酶给冲掉,将Flow cell进行扫描,所得荧光对应的碱基即是该位置的碱基;同时在该Flow cell上有成千上万个cluster也在进行同样的反应,一个循环就能同时检测多个样本(这也是高通量的核心所在)。这个循环完成后,加入化学试剂把叠氮基和标记的荧光基团切掉,进行下一个循环(碱基的连接、扫描照相与切除)。如此重复直至所有链的碱基序列被检测出,也就是Read1 序列。

以下简单介绍2通道和4通道边合成边测序差异

2)2通道SBS原理

 NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

  NGS测序基础梳理03-测序,数据分析


 2)测序过程

  • 杂交Read 1 引物

将Read1测序引物,四种dNTP(ATGC)和DNA聚合酶加入流动槽,测序引物与adapter中的互补引物杂交;

dNTP特点:

  • 被荧光基团标记,每种碱基标记的荧光基团不一样(具有独特的荧光波长,会发出不同颜色);
  • dNTP 3’末端连了一个叠氮基,这个叠氮基能够阻断后面的碱基与它相连,一次只能连接一个dNTP。

NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

  • 正义链测序 

测序

NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

洗脱

测序生成的片段被变性洗脱掉,正义链测序完成

NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

  • index1测序

测序:index1 primer与链上index primer1 结合位点杂交配对,进行index1的合成及检测。

NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

洗脱:测序生成的index1片段被变性洗脱掉,index1测序完成

NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

  • 去掉成簇时所阻断的3'端

 NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

  • index2测序

测序

NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

洗脱 

 NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

  • 桥式扩增反义链

扩增:以Flow cell上的P5 互补链为引物,Forward strand为模板进行桥式扩增,得到双链

NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

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双链变性 

 NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

 NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

  • 正义链被切除

NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

  • 反义链测序

类似正义链测序,至此测序步骤结束

NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

 


3)数据分析 

根据index获得每个样本的fastq格式测序数据或者bcl格式(Nextseq500下机数据为bcl格式),步骤如下:

NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

 NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

 NGS测序基础梳理03-测序,数据分析

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参考资料 

https://www.bilibili.com/video/BV15s411t7SJ

https://www.bilibili.com/video/BV1ht411q7Wh

https://www.illumina.com.cn/

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