DNA测序技术简介

1、DNA测序技术简介,化学生物学 孙淑婷 03081084,人类基因组计划（Human Genome ProjectHGP）于1990年正式启动，其主要目标有：识别人类DNA中所有基因（超过10万个）；测定组成人类DNA的30亿碱基对的序列；将这些信息储存到数据库中；开发出有关数据分析工具；致力于解决该计划可能引发的伦理、法律和社会问题。 人类基因组计划是当代生命科学一项伟大的科学工程，它奠定了21世纪生命科学发展和现代医药生物技术产业化的基础，具有科学上的巨大意义和商业上的巨大价值。,造福人类的HGP：,中国的HGP起步较晚, 但中国人口众多,有56 个民族和许多遗传隔离群, 拥有世界上最丰富

2、的遗传家系资源, 对于研究HGP的重要目标之一人类遗传的多样性正具有得天独厚的优势。 拥有一批国家重点实验室及专业齐备的科研力量, 因此可以根据HGP的目标, 结合中国的特点开展研究。 1999年7月，我国在国际人类基因组注册，承担了其中1的测序任务，此举标志着我国已掌握生命科学领域中最前沿的大片段基因组测序技术，在结构基因组学中占了一席之地。,我国与HGP：,杂交测序法 质谱法 单分子测序法 原子探针显微镜测序法 流式细胞仪测序法 大规模平行实测法、 DNA 芯片法,DNA测序方法：,经典方法,新技术方法,Sanger双脱氧链终止法(Sanger和Coulson1977) Maxam-Gil

3、bert DNA化学降解法(Maxam 和Gilbert,1977),改进,生成互相独立的若干组带放射性标记的寡核苷酸，每组寡核苷酸都有固定的起点，但却随机终止于特定的一种或者多种残基上。,由于DNA上的每一个碱基出现在可变终止端的机会均等，因些上述每一组产物都是一些寡核苷酸混合物，这些寡核苷酸的长度由某一种特定碱基在原DNA全片段上的位置所决定。,在可以区分长度仅差一个核苷酸的不同DNA分子的条件下，对各组寡核苷酸进行电泳分析，只要把几组寡核苷酸加样于测序凝胶中若干个相邻的泳道上，即可从凝胶的放射自影片上直接读出DNA上的核苷酸顺序。,方法概述：,双脱氧链末端终止法测序基本原理示意图,脱氧核

4、甘酸与双脱氧核甘酸结构比较,少一个OH,杂交测序法(SBH)：,应用一套已知序列的寡核苷酸探针去寻找靶DNA链上的互补序列，靶DNA上的序列根据杂交情况来确定。,12-mer的靶DNA序列： AGCCTAGCTGAA,靶DNA的互补序列,运用八聚体探针,微型高密度寡核苷酸点阵的制备,详解：,本发明把生成DNA分子核苷酸碱基顺序的方法与一种超敏感的银染方法相结合，提供一种新的DNA序列测定方法及试剂 盒。这一新的技术组合使电泳分离的序列片段不依赖于仪器就直接可见。这种无放射性的系统包括通过用酶促双氧链终止反应形成一系列DNA序列片段，凝胶电泳分离这些片段，并把凝胶浸入超敏感的银染溶液中,观察引物

5、延伸产物的银染条带,从而确定DNA分子的序列。,分析仪器的新发展：,377型遗传分析仪,377 型DNA 全自动测序仪采用经典的聚丙烯酰胺凝胶的电泳方式, 结合美国应用生物系统公司专利的四色荧光标记, 激光检测, 一个泳道检测的方法, 具有测序结果准确性好, 精度高, 操作简便快速等特点, 已成为全球应用最多最广泛的全自动DNA 测序仪之一。,310型全自动遗传分析仪,其他DNA全自动分析仪：,ABI Prism 3100遗传分析仪,3700型全自动遗传分析仪,安玛西亚DNA序列分析系统型号：MegaBACE 500/1000/4000,一、科学发展与社会需求之间的关系：HGP计划原定于200

6、5年完成，而实际上到2003年就完成了，原因何在？,二、分析化学的新发展： 分析化学正在向生命科学领域渗透。 -金钦汉（吉林大学博士生导师）,些许思考：,三、DNA 测序的研究工作, 历经了数十年, 成绩辉煌, 曾两次获得诺贝尔奖。而后基因组的研究工作是更有意义且更具挑战性的，它必将激发科学家更大的创造力！,快速、简便的DNA 双循环测序法 邓兵、王宁遂、朱静、张锦中华血液学杂志(1994.09) 人类基因组研究人类认识自身的跨世纪工程 章彤、陈赛娟、陈竺 自然杂志 (1995.02) 杂交测序-DNA测序新技术 陈尚武、马涧泉 生命的化学 (1995.02) 概述DNA测序技术的现状及进展

7、邓炜、柴建华 生命的化学 (1995.06) 大规模DNA测序进展 余才林 国外医学.遗传学分册 (1996.02) 一种简便的双链DNA测序法 袁汉英.、李纹、李育阳 遗传 (1996.06) 发展中的DNA测序技术 赵晓娟、刘金毅、 蔡有余、 琦祖和 生物工程进展 (1997.04) “人类基因组计划”研究进展综述 李晋楠 浙江师大学报(自然科学版) (1999.03),参考文献：,发展中的DNA测序技术 赵晓娟. 刘金毅. 蔡有余. 琦祖和 生物工程进展 (1997.04) 未来五年人类基因组研究方向给我们的启发 刘志红. 黎磊石 肾脏病与透析肾移植杂志 (1999.02) DNA测序技术新进展 王强. 罗伟. 国外医学.临床生物化学与检验学分册 (2000.05) 人类基因组计划二期五年目标的焦点DNA测序 房海燕. 夏家辉. 国外医学. 遗传学分册 (2000.02) DNA测序中的一些常见问题和对策 贺光. 邱广蓉. 孙开来. 中国医科大学学报 (2002.05) 377型DNA测序仪常见问题解析 黄庆. 张雪. 府伟灵. 医学信息