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全基因組重測序及分析

mg电子平台  全基因組重測序是對已有全基因組序列的物種的個體、個體的不同組織或群體進行基因組測序,然后運用高性能計算平臺和生物信息學方法進行單核苷酸多態性 微點(SNP)、插入缺失(Indel)、結構變異(SV)以及拷貝數變異(CNV)等變異信息的檢測,從而獲得生物群體的遺傳特征。

mg电子平台  全基因組重測序對快速發現與動植物重要性狀相關的遺傳變異以縮短育種周期以及人類疾病診斷等方面具有重要的指導意義。

一、技術路線

二、生物信息分析

1. 測序數據處理、比對、RAD tag產出數據統計;

2. 與參考基因組進行mapping,分析mapping區域的覆蓋度、重復性、覆蓋堿基的質量以及reads的方向;

mg电子平台3. SNPs、InDel、SVs以及CNVs的檢測、注釋及統計。

mg电子平台  圖1 基因組重測序總結圖

  圖2 基于SNP多樣性構建的系統發育樹

三、常見問題解答

1. 重測序對于樣品有哪些要求?

mg电子平台答:1)DNA樣品要求OD260/280在1.8-2.0之間,OD260/230大于1.0,濃度>30ng/μl, 總量>10μg,質檢結果顯示基因組DNA完整無降解,干冰或冰塊運輸。2)植物及動物組織樣品總量大于0.5g,液氮運輸。 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. 重測序一般需要多少覆蓋度?

答:重測序的覆蓋度是由所測樣品的物種以及不同的研究需求來決定的,對于一般的變異信息分析一般需要20×以上。

3. 對于重測序的結果怎樣進行驗證?

答:全基因組重測序一般能夠發現SNP、SV、CNV、InDel等多種遺傳變異信息,對于不同的變異類型,也有不同的驗證方法。比如SNPs、小的 SVs以及小片段的InDel,可以通過PCR擴增、測序進行驗證;對于CNV可通過Real-time PCR對存在拷貝數變異的片段進行擴增,然后根據CT值來估算不同個體的拷貝數變化。

 

四、相關文獻

1. Lam H.M, Xu X, Liu X, et almg电子平台. Resequencing of 31 wild and cultivated soybean genomes identifies patterns of genetic diversity and selection. Nature Genetics, 2010, 42: 1053-1061.

2. Xu X, Liu X, Ge S,et almg电子平台. resequencing 50 accessions of cultivated and wild rice yields markers for identifying agronomically important genes. Nature Biotechnology, 2012, 30: 105-110.

3. Simon W. Baxter, John W. Davey, J. Spencer Johnston, et almg电子平台. Linkage Mapping and Comparative Genomics Using Next-Generation RAD Sequencing of a Non-Model Organism. PLOS ONE, 2011, 6(4): e19315.

4. Li RQ, Li YR, Zheng HC, et al. Building the sequence map of the human pan-genome. Nature Biotechnology, 2010, 28(1): 57-63.