二代测序文库构建原理
第二代测序技术,或称为下一代测序技术,是继第一代基于变性和连接的测序技术之后的一种更为通用的测序技术。第二代测序技术的基本原理是:首先将样本DNA进行多轮重复的打断和连接,生成具有多个锚定序列和测序标签的可扩增子文库,然后利用不同种类的DNA聚合酶进行桥式PCR扩增,最后用第二代测序仪进行测序。
具体来说,第二代测序文库构建的基本步骤包括:
1. 样本DNA的打断:为了使DNA序列能够被测序仪器正确地读出,需要对样本DNA进行打断,一般采用超声波或酶切的方式。打断后的DNA片段大小一般都在几百到几千碱基之间。
2. 连接锚定序列:为了能够进行后续的PCR扩增和测序,需要在打断的DNA片段两端连接上锚定序列。这些锚定序列是特异性的,与后续的测序引物结合,用于引导DNA片段的扩增和测序。
3. 添加测序标签:为了能够对不同的DNA片段进行区分,还需要在每个DNA片段的特定位点上添加一个测序标签。这个标签一般是由一段特异性序列和一段测序引物组成。
4. 进行桥式PCR扩增:在上述三步完成后,就可以利用DNA聚合酶进行桥式PCR扩增。这个过程中,只有带有锚定序列和测序标签的DNA片段会被扩增,其他没有这些标签的序列则不会被扩增。
5. 测序:最后,将经过PCR扩增的DNA片段送入第二代测序仪器中进行测序。这些仪器利用不同的测序技术(如焦磷酸测序、合成式测序、链终止法等),将DNA序列转化为计算机可读的数据,然后对这些数据进行后续的分析和处理。
第二代测序技术的优点在于其单次测序的通量更大、读长更长、精度更高,因此广泛应用于基因组、基因表达、转录组、表观基因组以及稀有细胞类型和微生物多样性等多个领域。