高通量(高通量测序技术及原理介绍)

高通量是什么意思？

高通量是相对于第一代测序的，第一代测序只能一次测1个样品的1段序列，产生的数据量相对来说很小，而高通量测序一次能够产生的数据量在几十G上百G，可以一次测很多的样本

高通量测序技术及原理介绍

高通量测序技术及原理介绍如下：

1.什么是高通量测序

高通量测序技术也被称作二代测序技术（Next Generation Sequencing, NGS），这是相对一代测序技术（Sanger Sequencing）而言的，同时由于高通量测序的出现使得我们能对一个物种的基因组和转录组进行全面、细致的分析成为可能，所以又被称为深度测序(deep sequencing)。

高通量测序技术以能一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定和一般读长较短等为标志，通过读取多个短DNA 片段，拼接成完整的序列信息。与一代测序Sanger法相比，高通量测序技术在处理大规模样品时具有显著的优势，在测序速度及测序通量上具有无可取代的地位，是目前组学研究中的核心技术。

2.原理

将基因组 DNA 片断化，然后克隆到质粒载体上，再转化大肠杆菌。对于每个测序反应，挑出单克隆，并纯化质粒 DNA。每个每个循环测序反应含有所有四种脱氧核苷酸三磷酸(dNTP)使之扩增，并混入限量的一种不同的双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)使之终止。由于ddNTP的2’和3’都不含羟基，其在DNA的合成过程中不能形成磷酸二酯键。

因此可以用来中断DNA合成反应，在4个DNA合成反应体系中分别加入一定比例带有放射性同位素标记的ddNTP（分为：ddATP,ddCTP,ddGTP和ddTTP），使延长的寡聚核苷酸选择性地在G、A、T或C处终止，并产生荧光标记。

最终得到一组长几百至几千碱基的链终止产物，它们具有共同的起始点，但终止在不同的的核苷酸上。通过凝胶电泳和放射自显影后可以根据电泳带的位置确定待测分子的DNA序列。

高通量测序技术及原理介绍

高通量测序技术及原理介绍如下：

高通量测序技术（High-throughput sequencing）又称“下一代”测序技术（“Next-generation” sequencing technology），以能一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定和一般读长较短等为标志。

测序技术推进科学研究的发展。随着第二代测序技术的迅猛发展，科学界也开始越来越多地应用第二代测序技术来解决生物学问题。比如在基因组水平上对还没有参考序列的物种进行从头测序（de novo sequencing），获得该物种的参考序列，为后续研究和分子育种奠定基础。

对有参考序列的物种，进行全基因组重测序（resequencing），在全基因组水平上扫描并检测突变位点，发现个体差异的分子基础。在转录组水平上进行全转录组测序，从而开展可变剪接、编码序列单核苷酸多态性（cSNP）等研究。

或者进行小分子RNA测序（small RNA sequencing），通过分离特定大小的RNA分子进行测序，从而发现新的microRNA分子。在转录组水平上，与染色质免疫共沉淀（ChIP）和甲基化DNA免疫共沉淀（MeDIP）技术相结合，从而检测出与特定转录因子结合的DNA区域和基因组上的甲基化位点。

生物实验里，到底什么是“高通量”？

意思就是一次性能大量xxxx

比如“高通量测序”就是相对于旧测序方法后的改进，一次性可以至少测100Mb以上的序列

高通量卫星与传统卫星的区别

带宽、技术、覆盖范围、成本上的区别。

2、技术：高通量卫星采用了新型的通信技术，如Ka波段、Q/V波段等，传输效率更高。

3、覆盖范围：高通量卫星可以覆盖更广阔的地理区域，为广大人群提供服务。而传统卫星的覆盖范围相对较小。

高通量测序介绍

高通量测序技术（High-throughput sequencing）又称“下一代”测序技术（“Next-generation” sequencing），以能一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定和一般读长较短等为标志。

高通量测序技术是对传统测序一次革命性的改变，一次对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定，因此在有些文献中称其为下一代测序技术(next generation sequencing)足见其划时代的改变，同时高通量测序使得对一个物种的转录组和基因组进行细致全貌的 分析成为可能，所以又被称为深度测序(deep sequencing)。

发展历程

第一代测序：20世纪80年代中期

传统的化学降解法、双 脱氧链终止法以及在它们的 基础上发展来的测序技术统 称为第一代测序。它在分子 生物学研究中发挥过重要的 作用，如人类基因组计划

第二代测序：2005年开始

主要包括罗氏454公司的454测序技术、Illumina公司的Solexa测序技术和 Life Technologies公司的Ion Torrent测序技术 。第二代测序技术最显著的特征是高通量，一次能对几十万到几百万条DNA分子进行序列测序

第三代测序：2008年开始

第三代DNA测序技术是以单分子测序为特点，如Helico BioScience公司的单分子测序仪，以及正在研制的太平洋生物科学公司的单分子实时DNA测序技术和牛津纳米孔技术公司的纳米孔单分子测序技术等

目前常说的高通量测序是指用第二代测序技术来进行测序

第三代测序技术（单分子测下），读长较长，错误率较高，成本较高。

NGS测试平台比较

常用名词解释

Reads： 高通量测序平台产生的序列标签就称为reads

Ref： 参考基因组序列

测序深度：测序得到的总碱基数与待测基因组大小的比值。

覆盖度：测序获得的序列占整个基因组的比例。

SNP：单核苷酸位点变异

个体间基因组DNA序列同一位置单个核苷酸变异(替代、插入或缺失)所引起的多态性。不同物种、个体基因组DNA序列同一位置上的单个核苷酸存在差别的现象。人基因组上平均约每1000个核苷酸即可能出现1个单核苷酸多态性（SNP：single nucleotide polymorphism）的变化，其中有些单核苷酸多态性可能与疾病有关，但可能大多数与疾病无关。SNP是研究人类家族和动植物品系遗传变异的重要依据。

SNV:

在研究肿瘤基因组时，相对于正常组织，肿瘤中特异的单核苷酸变异是一种体细胞突变（somatic mutation），称做SNV（single nucleotide variants）

INDEL ：

基因组小片段（＜50bp）插入（INsertion）或缺失（DELetion）

CNV（Copy Number Variation,CNV）:拷贝数据变异

基因结构变异（StructuralVariant,SV）的重要组成部分，由基因组发生重排而导致，一般指长度为1 kb以上的基因组大片段的拷贝数增加(gain)或者减少（loss）。如图A为loss ， B为gain 。

SV（structure variation）：结构变异

什么是高通量卫星

通信卫星

高通量卫星是指在使用相同频率资源的条件下通信容量比常规通信卫星高数倍甚至数十倍的通信卫星

卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体，人造卫星一般亦可称为卫星

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