DNA測序基本原理及流程
瀏覽次數:4401 發布日期:2019-3-26
來源:中國微生物菌種查詢網
DNA測序基本原理及流程
1977年,Sanger等人發展建立起來的一種DNA測序方法。
基本原理:
雙脫氧鏈末端終止法
雙脫氧鏈末端終止法通過使用鏈終止劑—類似于正常dNTP的2’,3’-雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP),將延伸的DNA鏈特異性地終止。其反應體系也包括單鏈模板、引物、4種dNTP和DNA聚合酶。共分四組,每組按一定比例加入一種 (ddNTP),它能隨機滲入合成的DNA鏈,一旦滲入合成即終止,于是各種不同大小片段的末端核苷酸必定為該種核苷酸,可以從放射自顯影帶上直接閱讀DNA的核苷酸序列。
雙脫氧鏈末端終止法不僅具有化學測序法的優點,而且更適用于大規模的測序。但它要求有一個純凈的單鏈DNA模板和一個合成反應所需的特異性的引物。因此,早期的工作僅局限于單鏈噬菌體為模板,若干個不同的特定限制性內切酶酶解片段為引物,在模板鏈的不同部位引導合成,從而確定出噬菌體DNA的核酸序列。然而,對于大量存在著的天然雙鏈DNA分子,因沒有良好的制備產量和質量高的分離鏈的技術,而限制了雙脫氧鏈末端終止法的應用程度。
經典的雙脫氧鏈末端終止法測序技術的改進
標記物方面的改進: 由于放射性同位素對人體的危害,許多實驗室開始利用非放射性物質來取代放射性同位素。如生物素、地高辛、銀染法、熒光標記物等化學發光物生物素、地高辛、銀染法、熒光標記物等化學發光物 。在雙脫氧法測序時,它們作為標記物,示蹤測序反應的產物,最后通過酶顯色反應或者熒光信號顯示出測序的結果。這些方法比傳統的放射性同位素方法檢測容易、安全、快速、費用也低。
經典的雙脫氧鏈末端終止法測序技術的改進
電泳方法的改進 : 電泳方法的改進主要采用毛細管電泳法。 毛細管電泳是被分離物質在毛細管中的電泳。1992年,Matnies等首先提出陳列毛細管電泳法,采用激光聚焦熒光掃描檢測裝置。25只毛細管并列電泳,每只毛細管在1.5小時內可讀出350bp。DNA序列分析效率可達6000bp/h。
測序過程: DNA Sequencing with GenomeLab TM
⒈分離純化模板DNA
⒉DNA模板定量分析
⒊測序反應
⒋測序反應后純化
⒌On-line變性
⒍毛細管電泳和檢測
⒎數據分析
分離純化模板DNA
⒈應用質粒提取試劑盒或者切膠純化的方法得到相應的質粒模板或者PCR產物;
⒉將DNA儲存在滅菌水里如ddH2O, 18.2MH2O超純水;
注意:不要使用 DEPC 處理的水,水中不能有EDTA ,否則將抑制測序反應
⒊通過紫外分光光度計定量DNA模板,DNA模板的濃度應該> 0.1ug/ul;
⒋通過瓊脂糖凝膠電泳檢查DNA模板的質量。
測序反應后純化
去掉反應產物中的dNTP,ddNTP 和鹽分
乙醇沉淀 ( 利用96 孔板離心機)
測序反應后純化
純化得到 DNA測序反應產物
DNA測序儀檢測
熒光標記的DNA鏈按從小到大的順序被毛細管電泳分離。
激光誘導的熒光終止劑被檢測器識別,直接閱讀DNA的核苷酸序列
Typical Sequencing Result
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