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基因测序芯片

基因芯片的测序原理是杂交测序方法,即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法,在一块基片表面固定了序列已知的靶核苷酸的探针。当溶液中带有荧光标记的核酸序列TATGCAATCTAG,与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时,通过确定荧光强度最强的探针位置,获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列。

  • 详细信息

基因芯片(又称 DNA 芯片、生物芯片)技术是指将大量探针分子固定于支持物上后与标记的样品分子进行杂交,通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。通俗地说,就是通过微加工技术 ,将数以万计、乃至百万计的特定序列的DNA片段(基因探针),有规律地排列固定于的硅片、玻片等支持物上,构成的一个二维DNA探针阵列,与计算机的电子芯片十分相似,所以被称为基因芯片。


基因芯片技术由于同时将大量探针固定于支持物上,所以可以一次性对样品大量序列进行检测和分析,从而解决了传统核酸印迹杂交技术操作繁杂、自动化程度低、操作序列数量少、检测效率低等不足。而且,通过设计不同的探针阵列、使用特定的分析方法可使该技术具有多种不同的应用价值,如基因表达谱测定、突变检测、多态性分析、基因组文库作图及杂交测序等。


一代测序
也称Sanger测序、毛细管测序。一代测序技术既可以用于测定DNA序列,也可以用于测定DNA分子的片段长度。

二代测序(NGS)
也称高通量测序、大规模平行测序。大多数的NGS都是通过合成进行测序,每个目标NDA片段绑定到一个芯片上,然后加入被标记的核苷酸,在NDA聚合酶的作用下延长,高分辨率的摄像头捕获并整合每个核苷酸信号,标出空间坐标和时间坐标,每个位点的DNA序列通过计算机推断出来。NGS还包括其他方法,像大规模平行签名测序,聚合酶克隆测序,所有这些二代基因测序技术都有一个共同点,测序反应进行的同时可以收集反应信号,且通量高,成本大幅降低,测序周期也大大缩短。
二代测序技术迅猛发展,凭借其低成本、高通量的优势在很多领域得到了应用,在基因组学、转录组学,表达组学方面都有重要作用。

三代测序

也称单分子测序。三代测序包括Heliscope测序技术,SMRT(Single Molecule Real Time,单分子实时测序)离子半导体测序技术(Ion Torrent)等技术。较为成熟的是SMRT测序技术。


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