基因组重测序技术及其应用

DNA测序产品和个人基因组产品报告人：朱淼DNA重测序产品应用对象人类基因组植物/动物基因组医学/疾病研究农业/分子育种基因组学/比较基因组学遗传学/群体遗传学背景DNA测序产品全基因组重测序产品外显子测序产品简化基因组产品（RAD－seq）基因组从头测序产品全基因组重测序产品全基因组重测序是对已知基因组序列的物种进行不同个体的基因组测序，并在此基础上对个体或群体进行差异性分析。全基因组重测序的个体，通过序列比对，可以找到大量的单核苷酸多态性位点（SNP），插入缺失位点（InDel，Insertion/Deletion）、结构变异位点（SV，StructureVariation）位点。参考基因组参考基因组Ensembl数据库收录的已经测序的动植物/info/about/species.html全基因组重测序产品基因组重测序群体遗传进化研究杂交群体基因分型结构变异相关研究疾病相关研究全基因组重测序产品一、样本要求样品类型：DNA样品；样品需求量（单次）≥30μg样品浓度：≥100ng/μL样品纯度：OD260/280

=1.8～2.0二、测序要求覆盖深度：建议覆盖度在20X以上全基因组重测序产品分析内容测序数据统计及质量评估SNP检测及在基因组中的分布InDel检测及在基因组的分布StructureVariation检测及在基因组中的分布移码突变的分布DNA水平差异基因分析遗传进化分析（多样本）单体型预测（多样本）全基因组关联分析（多样本）全基因组重测序产品Non-breedhorses特有变异主要富集在主要代谢过程、解剖学的构造、形态发生和细胞成分Breedhorse特有变异主要富集在细胞通讯、脂质代谢过程、神经系统进程、肌肉收缩、离子传输、神经系统的发育过程和外细胞层外显子测序产品产品特点性价比高：相对于全基因组重测序可经济高效的获得基因组信息，对外显子区的测序深度更深，结果更准确。检测准确度高：可在全基因组范围内鉴定单个碱基的变异。适用大样本分析：外显子测序具有经济高效性，更适用于大样本量疾病及癌症样本分析外显子重测序产品外显子重测序孟德尔遗传疾病癌症基因诊断复杂疾病一、样本要求样品类型：DNA样品；样品需求量：≥30μg（人样品）样品浓度：≥100ng/μL样品纯度：OD260/280

=1.8～2.0外显子重测序产品三、测序要求覆盖深度：建议覆盖度在50X以上二、捕获芯片AgilentSureSelectV3、V4、V4+UTR、V5、V5+UTR分析内容测序数据统计及质量评估SNP检测及在基因组中的分布InDel检测及在基因组的分布孟德尔遗传疾病高级信息分析癌症的高级信息分析复杂疾病的高级信息分析外显子重测序产品第5指综合征（Coffin-Sirissyndrome，简称CSS）是一种罕见的先天性疾病，由于患者父母多为健康个体，CSS通常被认为是一种隐性遗传病。CSS遗传机制的阐明有待于对其致病基因及突变的鉴定。本研究使用外显子组测序方法成功的找到了CSS致病基因。在孟德尔遗传疾病研究应用外显子重测序产品外显子重测序产品在前列腺癌研究上的应用在多个基因上鉴定出与肿瘤发生相关的高频突变，包括

SPOP，FOXA1

和

MED12简化基因组产品（RAD－seq）产品特点高密度、高覆盖度获得贯穿整个基因组的高密度分子标记性价比高基于酶切简化的基因组DNA，数据量低，特别适合大样本量研究快速高效只需3-4个月即可完成大样本的图谱构建或群体进化研究

RAD-seq技术简介：

基于限制位点相关DNA（Restriction-siteAssociatedDNA，RAD）的测序技术，即RAD-seq，是一种对酶切产生的基因组标签序列（Tags）进行高通量测序的新技术，该技术能够大幅降低基因组的复杂度，可快速在全基因组范围内鉴定出高密度的SNP位点。RAD-seq应用范围简化基因组测序遗传连锁图谱购建群体遗传分析基因型分型QTL定位RAD－seq测序方法一、样本要求

样品类型：DNA样品，无降解或轻微降解，无污染；样品需求量（单次）：≥

1μg（单次），如果需要多次制备样品，则需要样品总量=制备样品次数×1μg；样品浓度：≥25ng/μL；生信分析流程和内容第一部分NGS数据质控第二部分变异检测原始数据质控数据、过滤比对（有参考基因组）SNP检测：RADtags基本统计Tags个体聚类后按照测序深度排序Tags群体聚类、碱基纠错和过滤杂合位点检测SNP注释、统计群体进化研究：群体遗传结构分析系统发育树构建PCA分析连锁不平衡分析遗传图谱构建：基因分型遗传图谱构建QTL定位遗传连锁图谱整合第三部分个性化分析RAD-seq构建黑麦草遗传连锁图谱并对抗秆锈病进QTL定位研究者使用RAD-seq对黑麦草的F1群体进行测序，开发SNP标记，高效的构建出的高密度的遗传图谱，定位获得三个抗杆锈病QTL：qLpPg1在LG7上，8cM范围内，解释的表型变异30-38%；qLpPg2在LG1上，qLpPg3在LG6上，分别解释的表型变异10%。基因组从头测序产品从头测序即denovo测序，不需要任何参考序列资料即可对某个物种进行测序，用生物信息学分析方法进行拼接、组装，从而获得该物种的基因组序列图谱。利用全基因组从头测序技术，可以获得动物、植物、细菌、真菌的全基因组序列，从而推进该物种的研究。从头测序绘制基因组序列图谱研究物种起源进化研究特定环境适应机制研究重要功能基因基因组从头测序产品应用范围基因组从头测序产品分析内容案例比较基因组分析揭示青霉菌高产机制研究背景：目前只有低产菌株Wisconsin54-1255被测序和注释。通过经典诱变Wisconsin54-125产生的菌株，青霉素的产量已经极大的增加。但是关于这些菌株的基因组变异结构了解仍然很少。研究对象：工业高产青霉菌株NCPC10086

低产菌株Wisconsin54-1255（基因组已经被测序和注释）研究目的：对NCPC10086进行denovo测序，然后与Wisconsin54-1255进行比较基因组分析

，来揭示青霉菌高产机制

我们的案例Clostridiumdifficile(艰难梭菌)基因组完成图杭州市疾病预防控制中心三代测序仪PacBioRSII个人基因组产品背景2007年，DNA(脱氧核糖核酸)双螺旋结构发现者之一的詹姆斯·沃森成为世界上拥有个人基因组图谱的第一人，“破译”组用了2个月时间，耗资100万美元10台仪器同时运行时，每周至少可完成320个人类基因组测序（以30×覆盖度计算），每年完成的数量可超过18000个。HiSeqXTen个人基因组产品个人基因组的解读-----健康风险老年痴呆症银屑病

结