新一代测序技术

摘要： Nature Genetics|新一代测序技术助力小麦基因组测序和抗病基因的克隆小麦是异源六倍体作物,不但基因组庞大、重复序列多,且不同种质间普遍存在大量染色体的结构重组和外源染色体片段的渗入等现象。因此,在小麦中直接进行重要性状基因克隆的难度较大。条锈病(Strip/Yellow rust)是影响小麦生产的重要病害,虽然在小麦及其近缘种基因库中已定位了83个条锈抗病基因,但只有9个被成功克隆。近日,沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学Simon与CenGen有限公司Renée两个研究组合作,通过HiFi测序技术对南非普通小麦品种Kariega基因组进行了测序和组装,并成功克隆了小麦条锈抗病基因Yr27(2022年3月14日发表,doi:10.1038/s41588-022-01022-1)。

摘要： 肌张力障碍是一种多动性运动障碍,其特征在于不受控制的过度运动性肌肉收缩,导致重复扭转运动和异常姿势,可影响四肢、躯干、颈部和面部[1]。遗传缺陷在肌张力障碍的发生中起重要作用。由于新一代测序技术的出现,从发现DYT1(TOR1A)[2]开始,肌张力障碍相关基因的范围不断扩大[3]。2016年,两个研究小组独立确定KMT2B的突变是儿童期全身性肌张力障碍的重要原因[4-5]。

摘要： 作为男性特有的性染色体,Y染色体因父系遗传的特征在法医物证鉴定中具有独特的应用价值。近年来,随着检测技术的发展和分析手段的研发,Y染色体上的多种遗传标记得到了进一步探索,例如应用于家系排查的Y染色体短串联重复序列(Y-chromosome short tandem repeat,Y-STR),突变率极低、具有男性谱系结构特征的Y染色体单核苷酸多态性(Y-chromosomal single nucleotide polymorphism,Y-SNP),以及分型简便且适用于降解检材的插入/缺失多态性(insertion/deletion polymorphism,InDel)。Y染色体遗传标记在法医学家系排查、混合斑检测、群体分析以及人类迁徙等方面的研究进展显著。本文将从Y染色体遗传标记、检测方法及其在法医学领域的研究与应用进行综述,旨在为后期相关研究及实践提供参考。

摘要： 新一代测序技术的迅猛发展为个性化医学提供前所未有的潜力,生物医学和癌症基因组学在大数据时代也随之发生巨大的变革.随着生物科学技术和计算机处理数据能力的不断提高,高通量测序在多组学生物数据的获取和挖掘中发挥了关键作用.如今,它已经成为了生物学家进行科学研究不可或缺的工具,并在抗癌药物精准治疗领域做出了重要贡献.该文将针对不同测序方法在抗癌药物精准治疗中的作用进行阐述,探讨新一代测序技术在其中的指导意义.

摘要： 病原微生物是导致交叉感染疾病甚至重大传染性疾病传播的重要因素之一,准确检测病原微生物对于感染或传染疾病的有效防御和精准诊疗具有十分重要的意义和价值.传统检测方法往往是采用培养手段进行观察和鉴别,但由于可培养的微生物种类有限,难以满足现代精准医疗中对病原微生物的准确且完备的检测要求.基于DNA分子水平上的病原微生物新型检测手段在当前得到发展和密切关注,其核心问题是如何利用被检样本的DNA测序数据,运用统计计算或机器学习方法判别样本中含有哪些病原微生物.以新一代测序数据为背景,以16S rDNA序列为分析对象,建立一种基于朴素贝叶斯的病原微生物精准检测算法,其核心思想在于:将16S rDNA序列的测序读段与病原微生物参考基因组序列进行比对,依据比对状态提取三种特征,以此构建基于朴素贝叶斯的分类模型,判别病原微生物库中每种微生物在被检样本中是否存在,从而达到病原微生物的精准检测.最后,通过仿真实验验证了所提算法的有效性,并与国际同行算法做了比较,表明该算法的优势.

摘要： 新一代测序结合其他分子生物学技术,在生物医药领域发挥着越来越重要的作用,各种基于新一代测序的创新研究及其应用越来越广泛。随着新的《医疗器械监督管理条例》的正式实施,为了适应新一代测序实验室和实验室自建方案的实验人员要求,上海市临床检验中心和上海市遗传学会共同主办,长三角罕见病实验诊断协作中心、上海市实验医学研究院和国家卫生健康委出生缺陷与生殖健康重点实验室协办的“2021年新一代测序技术培训班暨第四届全国NGS建库及创新大赛”将于2021年9月24-25日对医疗机构实验室操作人员进行理论培训,于9月26日-29日进行实操培训。

摘要： 目的 明确新生儿疾病筛查发现的高度疑似戊二酸血症Ⅰ型的诊断,并进行相关的遗传学分析.方法 收集患儿临床数据,采用基因捕获高通量测序技术的遗传代谢病诊断panel对疑似患儿进行基因诊断,用Sanger测序技术对该家系进行验证.并查找相关文献进行遗传学分析.结果 3例生化指标疑似戊二酸血症Ⅰ型的患儿通过基因测序技术均发现存在GCDH致病基因复合杂合突变位点,第1例为c.109110delCA和c.416C>G,第2例为c.892G>A和c.261506-433delinsATA,第3例为c.1235C>A和c.1244-2A>C,其中c.261506-433delinsATA和c.109110delCA为新发现的突变位点,经测序证实突变位点均遗传自父母双方.结论 新一代测序技术有助于明确戊二酸血症Ⅰ的诊断,为疾病的正确治疗和遗传咨询提供可靠依据.

摘要： 目的:性发育疾病(Disorders of sex development (DSD))是一种染色体、性腺、表型性别不一致的罕见疾病.由于很多性发育相关的基因不仅仅只在性腺中表达,同时会在其它器官中表达,因此这些基因缺陷会导致综合征型DSD.本研究旨在为1例存在原发性闭经、第二性征发育不良和耳朵发育不良的女性患者确定其疾病发生的原因并明确诊断.该患者的父母均无相关的临床表征.rn 方法:目前常规基因诊断通常是对受检者疾病相关的1个或2个基因采用一代测序的方法,不仅低效,而且比较昂贵、周期长.本研究采用新一代测序技术(NGS)结合目标区域捕获技术,对受检者及其父母的300多个DSD明确致病或者可能致病的基因进行外显子和邻近内含子区域(共1.5Mbp)测序分析,并对发现的候选突变采用Sanger测序进行验证.rn 结果:本检测在受检者的CHD7基因的34号外显子检出1个杂合突变c.7389de1A(NM_017780.3)，该突变形成截断型蛋白(p.K2464Sfs*39)a高通量测序结果显示该突变有275条reads支持，其中138条read:支持在该位点缺失了1个A碱基。在受检者的父母未检出该突变，Sanger验证结果与新一代测序结果一致。该突变无文献报道，在千人基因组计划数据集和内部的1092对照中也均无记录。CHD7基因有38个外显子，其截断型突变(移码突变、无义突变)会导致CHARGE(眼组织)缺损、心脏畸形、先天性后鼻孔闭锁、生长发育迟缓、生殖器发育不良、耳畸形/耳聋)综合征。该疾病呈常染色体显性遗传，发病率约为0.1-1.2/10,000活产儿。受检者的临床表征符合CHARGE综合征。以上结果表明:受检者的CHD7基因的c.7389de1A突变是导致其催患CHARGE综合征的原因。rn 结论:综合征型疾病如CHARGE综合征，由于疾病特征通常会与其它综合征重叠，因此比较难实现精确诊断。基于新一代测序技术的诊断性筛查可以辅助临床诊断，并且经济实用、准确、快速。

摘要： 我国每年出生缺陷新生儿总数约90万,给全国医疗体系带来了沉重的负担.降低出生缺陷已纳入《国家卫生事业发展"十二五"规划》的"国民健康行动计划"的重点项目,将预防出生缺陷、提高出生人口素质列为国家社会经济发展的重大需求.2005年诞生并发展至今的高通量测序技术是生物学领域的一项重大技术革命.特别是在单基因病研究领域,高通量测序技术加快了致病基因的鉴定,从而推动了基因检测等临床转化应用的发展.对单基因病进行大规模的基因发现和验证,其研究成果可以迅速推广并应用于临床,可提前发现并预防先天缺陷的患儿出生,大大减轻社会和家庭负担,提高人民幸福指数.在高通量测序平台上综合开展孕前、孕产期和婴幼儿期不同阶段的危险因素识别、风险评估、监测预警以及早期干预等关键技术研究,形成单基因遗传病的三级预防整体技术方案是降低出生缺陷的关键.通过新一代测序技术的发展,推动单基因遗传病的研究发现,从而推动遗传类疾病的转化应用开发,从根源上降低缺陷儿童的出生率,让科学技术切实转为服务。

摘要： 本发明涉及分子生物学领域，具体公开了一种扩增D8S1179基因的特异性引物对，所述特异性引物对包括：D8S1179‑FP:5’‑TTTGTATTTCATGTGTACATTCGTAATTC‑3’；D8S1179‑RP:5’‑ACCTATCCTGTAGATTATTTTCACTGATTG‑3’。本发明还提供了基于新一代测序的基因座D8S1179的STR分型方法，并具体提供了连接适宜接头的引物组合，用于基因座D8S1179的STR分型。本发明提供了可特异性扩增D8S1179基因的引物对，对PCR扩增后的不同样品产物测定浓度后，等质量混合，按照BIOO RAPID DNA试剂盒构建基因组文库。文库经新一代测序仪上机，数据经过生物信息学分析，可以看到D8S1179的分型结果，比如同一长度的DNA分子的重复次数，基因座的SNP，以及基因座侧翼的差异。

摘要： 本发明属于基因工程技术领域，公开了一种基于新一代测序数据的Indel检测方法，包括：利用bwa比对软件对原始的fastq数据做比对，生成sam文件；对二维点根据设定的阈值进行层次聚类；对hang.sam文件中的每一对reads，取出未正常比对的read；将read和截取下来的参考序列做比对即可确定变异类型，变异位置，以及变异大小；利用哈希结构来存储变异；对于某个变异，根据测序的覆盖度设置阈值。本发明通过聚类确定一个变异的范围，提取Split read与变异范围内的参考序列进行比对，使得比对的过程变得简单、范围更加精确；使用层次聚类，突破提前设置聚类个数的限制，操作简单。

摘要： 本发明公开了一种基于新一代测序的拷贝数变异检测方法，该方法包括拷贝数变异数据的预处理、滑动窗口的构造、统计量的计算、置换策略的实施与零分布的构造、算法的性能评估，算法的性能评估采用判断算法能否在错误肯定率可控的情况下，获得较高的正确肯定率，评价算法是否能够较准确地估计p值，拷贝数变异的边界检出能力；分析算法的计算复杂度。本发明解决了由于测序平台及测序水平不同引起的拷贝数变异检测误差问题，令结果更准确；利用从多峰频率直方图特点归一化数据，以准确划分正常区域和拷贝数变异区域；本发明变异reads数与变异位点间关联性的综合作用，建立新模型，解决不一致性问题，客观估计拷贝数变异的显著性水平。

摘要： 本发明公开了一种基于状态转移模型的新一代测序拷贝数变异仿真方法，采用拷贝数变异仿真算法；在仿真算法中增加状态转移模型，在变异仿真之后增加序列生成部分；拷贝数变异包括生殖细胞拷贝数变异和体细胞拷贝数变异；基于Illumina测序平台的Profile文件的生成；将fq文件的reads说明部分的ASCii码转换成碱基的quality value，相应方法是对应字符的ASCii码减去33；将变异仿真后的fa文件和生成的profile文件作为输入，设置read length，利用多线程和序列生成算法，生成并输出最终的fq文件。本发明使得生物变异的仿真更加具有可信度，功能完整，数据真实。

摘要： 本发明提供一种制备带有多个分子标签的新一代测序接头的方法，其特征在于，包括：步骤一：合成接头序列，接头序列包含第一序列和第二序列，其中，所述第二序列包括：限制性内切酶的保护碱基和7个随机碱基的双链分子标签，以及限制性内切酶MboII的酶切位点，第一序列和第二序列中具有互补的序列片段，步骤二：接头序列退火，混匀第一序列和第二序列，在退火体系中按退火程序退火形成双链，步骤三：补齐步骤二中所形成的双链的接头，步骤四：酶切并回收接头。本发明的制备带有多个分子标签的新一代测序接头的方法，优势在于接头中含有更长的双链分子标签，为生息分析提供更好的信息基础，并且适用于多种测序平台。

摘要： 本发明提供一种制备带有单链和双链分子标签的新一代测序接头的方法，其特征在于，包括：步骤一：合成接头序列，接头序列包含第一序列和第二序列，其中，所述第二序列包括：限制性内切酶的保护碱基和19个随机碱基的双链分子标签，第一序列和第二序列中具有互补的序列片段，步骤二：接头序列退火，混匀第一序列和第二序列，在退火体系中按退火程序退火形成双链，步骤三：补齐步骤二中所形成的双链的接头，步骤四：酶切并回收接头。本发明的制备带有单链和双链分子标签的新一代测序接头的方法，能够制备携带有样本标签、单链分子标签和双链分子标签的接头。接头中含有更长的双链分子标签，为生息分析提供更好的信息基础；适用于多种测序平台。

摘要： 本发明的一种制备带有分子标签的新一代测序接头的方法，其特征在于，包括：步骤一：合成接头序列，接头序列包含第一序列和第二序列，其中，所述第二序列包括：限制性内切酶的保护碱基和6个随机碱基的双链分子标签，以及限制性内切酶MnlI的酶切位点，第一序列和第二序列中具有互补的序列片段，步骤二：接头序列退火，混匀第一序列和第二序列，在退火体系中按退火程序退火形成双链，步骤三：补齐步骤二中所形成的双链的接头，步骤四：酶切并回收接头。本发明的制备带有分子标签的新一代测序接头的方法，具有如下优势：接头中含有更长的双链分子标签，为生息分析提供更好的信息基础；适用于多种测序平台。

摘要： 本发明提供一种制备带有双链分子标签的新一代测序接头的方法，包括：步骤一：合成接头序列，接头序列包含第一序列和第二序列，其中，所述第二序列包括：限制性内切酶的保护碱基和7个随机碱基的双链分子标签，以及限制性内切酶HphI的酶切位点，第一序列和第二序列中具有互补的序列片段，步骤二：接头序列退火，混匀第一序列和第二序列，在退火体系中按退火程序退火形成双链，步骤三：补齐步骤二中所形成的双链的接头，步骤四：酶切并回收接头。本发明的制备带有双链分子标签的新一代测序接头的方法，接头中含有更长的双链分子标签，为生息分析提供更好的信息基础；适用于多种测序平台。

摘要： 本发明属于基因组测序技术领域，公开了一种基于新一代测序数据的插入变异检测方法；在确定变异发生位点时，有插入变异发生的区域一定会产生分裂读段，针对新序列插入、序列串联倍增、序列散在倍增等插入变异类型及缺失变异、倒置变异的分裂读段分布不同的特性；在确定插入变异发生种类及位点之后，通过利用部分匹配、完全匹配、以及未匹配的读段信息来构造一条虚拟参考序列，与原始参考序列比较得到插入序列的相关信息；利用拷贝数状态信息获得变异基因型。本发明能够解决插入变异位点判定不准确的问题；能够解决SR方法检测插入变异造成遗漏的问题；能够解决现有技术遇到重复序列可能会检测出错的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种新一代基因测序仪分析装置，包括底板，所述底板的上表面固定设有测序分析仪本体，所述底板的上表面还固定设有采样管放置组件，所述采样管放置组件的内部固定设有散热机构；所述采样管放置组件包括有放置箱，所述放置箱的上表面转动连接有盖板，所述放置箱的内壁固定安装有散热片，与现有的技术相比，通过向上拉动拉手，打开盖板，将待测序的采样管插入至放置基座上表面对应的采样管放置孔的内部，并通过对应的一组标签槽记录与之对应的采样管的信息，随后，向下拉动拉手并关闭盖板，从而完成了待测序采样管的收纳，进而有效的提高了收纳采样管的便捷性，以及避免了因待测序的采样管过多而导致后续的基因测序工作出现失误。