二、二代测序:Illumina SBS技术
Illumina测序流程包括四个关键步骤: **(1)文库制备** - 将基因组DNA随机打断成200-500 bp片段 - 末端修复、加A尾、连接测序接头(adapter) - PCR扩增文库(可选) **(2)Flow Cell杂交与桥式PCR** - Flow Cell表面固定有两种与接头互补的引物 - 单链DNA文库与引物杂交 - 通过桥式PCR扩增:DNA片段弯曲成桥状,以另一端为模板进...
📖 定义
Illumina测序流程包括四个关键步骤:
(1)文库制备
- 将基因组DNA随机打断成200-500 bp片段
- 末端修复、加A尾、连接测序接头(adapter)
- PCR扩增文库(可选)
(2)Flow Cell杂交与桥式PCR
- Flow Cell表面固定有两种与接头互补的引物
- 单链DNA文库与引物杂交
- 通过桥式PCR扩增:DNA片段弯曲成桥状,以另一端为模板进行扩增
- 经过多轮扩增,每个原始分子形成一个约1000-2000个克隆的"簇"(cluster)
- 变性后得到单链簇,作为测序模板
(3)边合成边测序(SBS)
- 加入DNA聚合酶和四种带有不同荧光标记的dNTP(每种dNTP的3'-OH被可切除的化学基团阻断)
- 每个循环:
a. 四种dNTP竞争掺入,每次只有一个碱基被加入
b. 激光扫描,根据荧光颜色确定掺入的碱基
c. 切除荧光基团和3'阻断基团,使链可以继续延伸
- 重复上述循环,逐碱基读取序列
(4)双端测序(Paired-End Sequencing)
- 从簇的两端分别测序,获得两段各约150 bp的序列
- 两段序列之间距离已知(约200-500 bp)
- 双端信息对于基因组组装和结构变异检测至关重要
数据格式与质量控制
测序数据以FASTQ格式存储,每条记录包含四行:序列标识符、碱基序列、"+"分隔符、碱基质量值(Phred分数)。Phred质量值Q与碱基错误率ε的关系为:Q = -10log₁₀(ε)。Q30表示碱基错误率约为0.1%,即准确性为99.9%。