DNA測序技術(shù)簡介.ppt

DNA測序技術(shù)簡介,化學(xué)生物學(xué) 孫淑婷 03081084,人類基因組計(jì)劃（Human Genome ProjectHGP）于1990年正式啟動(dòng)，其主要目標(biāo)有：識別人類DNA中所有基因（超過10萬個(gè)）；測定組成人類DNA的30億堿基對的序列；將這些信息儲存到數(shù)據(jù)庫中；開發(fā)出有關(guān)數(shù)據(jù)分析工具；致力于解決該計(jì)劃可能引發(fā)的倫理、法律和社會(huì)問題。 人類基因組計(jì)劃是當(dāng)代生命科學(xué)一項(xiàng)偉大的科學(xué)工程，它奠定了21世紀(jì)生命科學(xué)發(fā)展和現(xiàn)代醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，具有科學(xué)上的巨大意義和商業(yè)上的巨大價(jià)值。,造福人類的HGP：,中國的HGP起步較晚, 但中國人口眾多,有56 個(gè)民族和許多遺傳隔離群, 擁有世界上最豐富的遺傳家系資源, 對于研究HGP的重要目標(biāo)之一人類遺傳的多樣性正具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。 擁有一批國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及專業(yè)齊備的科研力量, 因此可以根據(jù)HGP的目標(biāo), 結(jié)合中國的特點(diǎn)開展研究。 1999年7月，我國在國際人類基因組注冊，承擔(dān)了其中1的測序任務(wù)，此舉標(biāo)志著我國已掌握生命科學(xué)領(lǐng)域中最前沿的大片段基因組測序技術(shù)，在結(jié)構(gòu)基因組學(xué)中占了一席之地。,我國與HGP：,雜交測序法 質(zhì)譜法 單分子測序法 原子探針顯微鏡測序法 流式細(xì)胞儀測序法 大規(guī)模平行實(shí)測法、 DNA 芯片法,DNA測序方法：,經(jīng)典方法,新技術(shù)方法,Sanger雙脫氧鏈終止法(Sanger和Coulson1977) Maxam-Gilbert DNA化學(xué)降解法(Maxam 和Gilbert,1977),改進(jìn),生成互相獨(dú)立的若干組帶放射性標(biāo)記的寡核苷酸，每組寡核苷酸都有固定的起點(diǎn)，但卻隨機(jī)終止于特定的一種或者多種殘基上。,由于DNA上的每一個(gè)堿基出現(xiàn)在可變終止端的機(jī)會(huì)均等，因些上述每一組產(chǎn)物都是一些寡核苷酸混合物，這些寡核苷酸的長度由某一種特定堿基在原DNA全片段上的位置所決定。,在可以區(qū)分長度僅差一個(gè)核苷酸的不同DNA分子的條件下，對各組寡核苷酸進(jìn)行電泳分析，只要把幾組寡核苷酸加樣于測序凝膠中若干個(gè)相鄰的泳道上，即可從凝膠的放射自影片上直接讀出DNA上的核苷酸順序。,方法概述：,雙脫氧鏈末端終止法測序基本原理示意圖,脫氧核甘酸與雙脫氧核甘酸結(jié)構(gòu)比較,少一個(gè)OH,雜交測序法(SBH)：,應(yīng)用一套已知序列的寡核苷酸探針去尋找靶DNA鏈上的互補(bǔ)序列，靶DNA上的序列根據(jù)雜交情況來確定。,12-mer的靶DNA序列： AGCCTAGCTGAA,靶DNA的互補(bǔ)序列,運(yùn)用八聚體探針,微型高密度寡核苷酸點(diǎn)陣的制備,詳解：,本發(fā)明把生成DNA分子核苷酸堿基順序的方法與一種超敏感的銀染方法相結(jié)合，提供一種新的DNA序列測定方法及試劑 盒。這一新的技術(shù)組合使電泳分離的序列片段不依賴于儀器就直接可見。這種無放射性的系統(tǒng)包括通過用酶促雙氧鏈終止反應(yīng)形成一系列DNA序列片段，凝膠電泳分離這些片段，并把凝膠浸入超敏感的銀染溶液中,觀察引物延伸產(chǎn)物的銀染條帶,從而確定DNA分子的序列。,分析儀器的新發(fā)展：,377型遺傳分析儀,377 型DNA 全自動(dòng)測序儀采用經(jīng)典的聚丙烯酰胺凝膠的電泳方式, 結(jié)合美國應(yīng)用生物系統(tǒng)公司專利的四色熒光標(biāo)記, 激光檢測, 一個(gè)泳道檢測的方法, 具有測序結(jié)果準(zhǔn)確性好, 精度高, 操作簡便快速等特點(diǎn), 已成為全球應(yīng)用最多最廣泛的全自動(dòng)DNA 測序儀之一。,310型全自動(dòng)遺傳分析儀,其他DNA全自動(dòng)分析儀：,ABI Prism 3100遺傳分析儀,3700型全自動(dòng)遺傳分析儀,安瑪西亞DNA序列分析系統(tǒng)型號：MegaBACE 500/1000/4000,一、科學(xué)發(fā)展與社會(huì)需求之間的關(guān)系：HGP計(jì)劃原定于2005年完成，而實(shí)際上到2003年就完成了，原因何在？,二、分析化學(xué)的新發(fā)展： 分析化學(xué)正在向生命科學(xué)領(lǐng)域滲透。 -金欽漢（吉林大學(xué)博士生導(dǎo)師）,些許思考：,三、DNA 測序的研究工作, 歷經(jīng)了數(shù)十年, 成績輝煌, 曾兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng)。而后基因組的研究工作是更有意義且更具挑戰(zhàn)性的，它必將激發(fā)科學(xué)家更大的創(chuàng)造力！,快速、簡便的DNA 雙循環(huán)測序法 鄧兵、王寧遂、朱靜、張錦中華血液學(xué)雜志(1994.09) 人類基因組研究人類認(rèn)識自身的跨世紀(jì)工程 章彤、陳賽娟、陳竺 自然雜志 (1995.02) 雜交測序-DNA測序新技術(shù) 陳尚武、馬澗泉 生命的化學(xué) (1995.02) 概述DNA測序技術(shù)的現(xiàn)狀及進(jìn)展 鄧煒、柴建華 生命的化學(xué) (1995.06) 大規(guī)模DNA測序進(jìn)展 余才林 國外醫(yī)學(xué).遺傳學(xué)分冊 (1996.02) 一種簡便的雙鏈DNA測序法 袁漢英.、李紋、李育陽 遺傳 (1996.06) 發(fā)展中的DNA測序技術(shù) 趙曉娟、劉金毅、 蔡有余、 琦祖和 生物工程進(jìn)展 (1997.04) “人類基因組計(jì)劃”研究進(jìn)展綜述 李晉楠 浙江師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) (1999.03),參考文獻(xiàn)：,發(fā)展中的DNA測序技術(shù) 趙曉娟. 劉金毅. 蔡有余. 琦祖和 生物工程進(jìn)展 (1997.04) 未來五年人類基因組研究方向給我們的啟發(fā) 劉志紅. 黎磊石 腎臟病與透析腎移植雜志 (1999.02) DNA測序技術(shù)新進(jìn)展 王強(qiáng). 羅偉. 國外醫(yī)學(xué).臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)學(xué)分冊 (2000.05) 人類基因組計(jì)劃二期五年目標(biāo)的焦點(diǎn)DNA測序 房海燕. 夏家輝. 國外醫(yī)學(xué). 遺傳學(xué)分冊 (2000.02) DNA測序中的一些常見問題和對策 賀光. 邱廣蓉. 孫開來. 中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào) (2002.05) 377型DNA測序儀常見問題解析 黃慶. 張雪. 府偉靈. 醫(yī)學(xué)信息 (2003.07) DNA測序模板的制備和測序引物設(shè)計(jì)中的相關(guān)問題 王虎. 王曉健. 甄一松. 鄒玉寶. 鄭維越. 張芊. 中國分子心臟病學(xué)雜志 (2004.01) /department/criminal_investigation/products/dna/（DNA全自動(dòng)測序儀） http:/ww