基于二代和三代测序技术的柚子基因组混合拼装
第二代 和第三代测序技术的出现推动了基因组项目 和高通量基因组学 研究的快速发展
1.3 第二代 和第三代高通量测序技术及其特点
除了少数物种以RNA或多肽 作为 遗传信息的载体之外,绝大多数生物以 DNA分子作为自身的遗传物质。
利用DNA测序技术获得DNA的碱基序列信息并对其进行解码,是现代分子生物学研究的重要组成部分,也是生物信息学研究的重要基础。
DNA测序是通过 生物和计算机技术确定生物体DNA中四种碱基(ATCG)的排列顺序。作为DNA测序技术的开创者,FREderick Sanger发明了双脱氧核苷酸终止法(Sanger测序)(Sanger,F.et al.1977),推动了分子生物学和生物信息学的发展。随着科学技术的进步,测序技术也在不断革新。目前测序技术已经发展到了下一代测序技术(Next Generation Sequencing technology,NGS,也被称为第二代测序技术,简称"二代测序")和第三代测序技术(Third Generation Sequencing technology,TGS,简称"三代测序")
本论文基于第二代和第三代测序技术,因此有必要对第二代和 第三代测序技术及其特点做简明扼要的介绍
1.3.1 第二代测序技术
随着科学研究的更加深入和细致,传统第一代测序技术(Sanger测序技术)的局限性越来越突出。首先,随着技术的革新,Sanger测序虽然实现了自动化,但还是 要使用毛细管电泳 或 凝胶电泳技术,这一步骤会耗费相当长的时间;其次,该技术试剂仪器花费 过于高昂,使其普及困难重重;再次,由于技术 原理的局限,不能实现高通量,一次产生的数据量较少,已经不能满足现在大部分科学研究的要求(Michael L et al,.2009)。
第二代测序技术则是对第一代测序技术的革命性更新,使其可以对上百万甚至千万条DNA序列同时进行测序,通量十分巨大,因此也被称为深度测序(Deep sequencing)。2005年,454 Life Science公司首先推出了454 FLX超高通量基因组测序平台(简称"454测序平台"),开创了第二代测序 技术的先河。2006年,Illumina公司紧随 其后推出了Solexa基因组分析平台。2007年ABI公司推出了自主 研发 的SOLiD测序仪。这三个测序平台是二代 测序技术的代表,其中,Illumina公司的Solexa测序平台相对更为 主流。
二代测序平台通常会基于 焦磷酸测序法(pyrosequencing)利用酶级联化学发光反应实现对DNA序列的解码;在双链DNA退火之后与 引物杂交,接着DNA开始在酶的作用下合成匹配链,每一次dNTP的聚合都会伴随有一次荧光信号释放,通过CCD检测荧光释放和强度,最后使用计算机分析信号,实现解码并记录DNA序列。
2.4.2 三代数据纠正
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