(优质课件)单细胞测序技术-
17页1、单细胞测序技术,1,过去二十几年里,随着基因测序技术水平的提高以及千人基因组计划、癌症基因组计划等重大国际合作项目的相继开展,基因组研究日渐被推向高潮。 我们能够得到全基因组序列信息,但是对其进行研究得到的结果只是一群细胞中信号的平均值,或者只代表其中占优势数量的细胞信息,单个细胞独有的特性被忽视。另外有些样品稀少无法在实验室培养,样品量不足以进行全基因组分析,因此全基因组测序遇到难题。,背景,2,单细胞测序主要涉及单细胞基因组测序和转录组测序两方面,分别针对单个细胞的DNA和RNA进行序列分析和比较,进而揭示基因组和转录组的变化。,单细胞全基因组测序是对选定的目的细胞的全部基因组序列进行非选择性、均匀扩增,随后利用外显子捕获技术进而高通量测序。 单细胞转录组测序是利用高通量测序技术进行cDNA测序,从而获取特定器官或组织在某一状态下的几乎所有转录本,单细胞测序技术是指在单个细胞水平上对基因组进行扩增与测序的一项新技术。,3,优势: 1.测量基因表达水平更加精确; 2.能检测到微量的基因表达子或罕见非编码RNA 需要克服的难题: 1.如何实现均匀扩增; 2.全基因组覆盖问题; 3.较高
2、的扩增效率。,单细胞测序技术的优势与技术难题,用传统的随机引物PCR的方法来扩增,那么不同的扩增片段的扩增效率多少会有一些差异,这些扩增效率的差异会随着扩增循环数的增加呈现出指数放大的效果,其结果就是会发生严重的覆盖不均一,极少数区段的DNA被大量扩增,测序后它深度非常深,但在大多数区段只有很低的覆盖,甚至没有覆盖,那么我们就无法有效地判断那些低扩增效率区段的基因序列的情况;,常规的、用大量的DNA建库的方法,因为打断、补平、加A、加接头等一长串的操作,每一步都会有DNA片段的损失,结果就是初始DNA中很大一部分会被浪费掉,而没有形成有效的文库分子,在单细胞测序中,丢失大部分的起始DNA是不可接受的。单细胞测序要求几乎所有的原始基因组片段都得到扩增,并且在后续的测序过程中被测序测到。这就要求几乎所有的片段都会被得到扩增,而不只是少 数片段得到有效扩增;,建好的文库在测序仪上机的时候,大约每上机2万个文库分子,只有1个文库分子,是能够在测序的Floecell表面生成簇,并且被测序测到的,剩下的大多数文库分子,在上机的时候是被水冲走的,所以单细胞基因组扩增的方法还要有较高的扩增效率,至少要
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