简化基因组的测序方法

2024-06-23 21:08
文章标签 方法 简化 基因组 测序

本文主要是介绍简化基因组的测序方法,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

RAD-Seq(restriction site-associated DNA sequencing)最开始指的是2008年发表在PLOS ONE上“Rapid SNP discovery and genetic mapping using sequenced RAD markers"提出的方法,目前该文章的引用已经达到1200+,现在指代的是一系列基于限制性内切酶的测序技术。同样在概念上被引申的还有GBS(genotyping-by-sequencing),只不过GBS的名字不能让你直接把它和限制性内切酶联想起来.总之,如果现在公司给你推荐GBS或RAD-seq时,可能未必和你想的一样,你需要仔细问下他们的建库手段。毕竟手段不同,你的实验设计,操作和结果都会发生变化。这是RAD-seq相关方法的历年引用情况

2013053-68e11e18b56d5b99.jpg
不同RAD-seq技术引用情况

RAD-seq虽说方法很多,但是文库构建流程大致如下,不同方法在其中某些步骤存在差异

  • 起始基因组DNA量:能否允许降解FNA
  • 限制性内切酶酶解:限制酶种类,数量
  • 酶切位点结合接头:接头类型
  • 酶解片段大小选择:直接选择,间接选择
  • 添加barcode混池:视v接头而异
  • 测序类型选择:单端,双端

两者的差异在于,1)是现进行酶切然后随机破碎,最后仅选择存在酶切位点片段测序;2)也是酶切,但是后续直接选择合适大小的片段测序。

因此相对于1)测序的位点平均会少一点,也就会导致同一批样本后者利用率低于前者。无参考基因组更推荐前者,而不是后者。

2013053-881e64837bce7840.jpg
不同方法的数据利用率

原始RAD-seqs

最先提出的RAD-seq技术流程,也就是RAD-seq的冠名技术,分为如下几步:

  1. 基因组DNA用限制性内切酶裂解, 然后连接到P1接头。P1接头里含有正向扩增和Illumina测序引物位点,以及4~5 bp 的核酸barcode. barcode至少大于3 bp。
  2. 之后接头连接的片段(adapter-ligated fragments)混池,随机打断
  3. DNA随后连接到P2接头,反向扩增扩展引物无法连接P2. P2是一种Y型接头,包含P2反向扩增引物位点的反向互补序列,使得不含P1接头的片段无法扩增。(Y型接头的工作原理)
  4. 最后仅有同时含P1和P2接头的片段能够上机测序。
2013053-8907e7b4c140d580.jpg
RAD-seq protocol

Genotyping-by-Sequencing

GBS比原始的RAD-seq步骤更加简单

  1. 将不同样本和含不同barcode接头成对放在平板里
  2. 使用ApeKI限制酶进行酶解
  3. 使用T4连接酶,将接头连接到片段两端因酶切产生的粘末端(stcky end)
  4. 将含不同barcode的样本混池,随后过片段长度筛选柱,过滤尚未反应的接头
  5. 加入PCR引物,进行PCR扩增

这里没有直接对片段进行筛选,但是PCR扩增时优先扩增小片段

2013053-dc03fcb450d87e10.jpg
Genotyping-by-Sequencing流程

ddRAD-seq

ddRAD-seq和GBS相似,两者都不需要在加接头后进行随机打碎,GBS通过PCR扩增的方式过滤了大片段,而ddRAD-seq通过双酶切的方式,然后筛选固定长度来选择合适大小的片段

2013053-2d63439ac252a660.jpg
ddRAD-seq和RAD-seq的不同

常见方法的比较

其实这些RAD-seq文库制备方法可以简单的分为两类:

  • 1)对单酶切位点邻近片段测序,如最初的RAD-seq
  • 2)对酶切位点两翼片段测序,如Genoytping-by-Sequencing

下面是常见的物RAD-seq方法比较

方法原始RAD2bRADGBSddRADezRAD
控制位点的方法选择限制酶选择限制酶选择限制酶选择限制酶和片段大小选择阈值选择限制酶和片段大小选择阈值
位点数/Mb30~50050~10005~400.3~20010~800
位点长度300bp 或1kb contig33–36 bp< 300 bp< 300 bp<300 bp
barcode费用/样本
添加barcode难度/样本中等
是否用到专利试剂盒
识别PCR重复使用双端测序不能使用降解的barcode用降解的barcode不能
特殊的设备超声破碎仪Pippin Prep或普通的跑胶仪Pippin Prep或普通的跑胶仪
是否适用复杂和大基因组中等
是否适用无参考基因组中等中等中等

参考文献

  • RAD-seq: Rapid SNP discovery and genetic mapping using sequenced RAD markers
  • GBS: A Robust, Simple Genotyping-by-Sequencing (GBS) Approach for High Diversity Species
  • ddRAD-seq: Double Digest RADseq: An Inexpensive Method for De Novo SNP Discovery and Genotyping in Model and Non-Model Species
  • 2011 NATURE REVIEWS | GENETICS:Genome-wide genetic marker discovery and genotyping using next-generation
  • 2016 NATURE REVIEWS | GENETICS:Harnessing the power of RADseq for ecological and evolutionary genomics

这篇关于简化基因组的测序方法的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1088281

相关文章

SpringBoot日志配置SLF4J和Logback的方法实现

《SpringBoot日志配置SLF4J和Logback的方法实现》日志记录是不可或缺的一部分,本文主要介绍了SpringBoot日志配置SLF4J和Logback的方法实现,文中通过示例代码介绍的非... 目录一、前言二、案例一:初识日志三、案例二:使用Lombok输出日志四、案例三:配置Logback一

Python实现无痛修改第三方库源码的方法详解

《Python实现无痛修改第三方库源码的方法详解》很多时候,我们下载的第三方库是不会有需求不满足的情况,但也有极少的情况,第三方库没有兼顾到需求,本文将介绍几个修改源码的操作,大家可以根据需求进行选择... 目录需求不符合模拟示例 1. 修改源文件2. 继承修改3. 猴子补丁4. 追踪局部变量需求不符合很

mysql出现ERROR 2003 (HY000): Can‘t connect to MySQL server on ‘localhost‘ (10061)的解决方法

《mysql出现ERROR2003(HY000):Can‘tconnecttoMySQLserveron‘localhost‘(10061)的解决方法》本文主要介绍了mysql出现... 目录前言:第一步:第二步:第三步:总结:前言:当你想通过命令窗口想打开mysql时候发现提http://www.cpp

Mysql删除几亿条数据表中的部分数据的方法实现

《Mysql删除几亿条数据表中的部分数据的方法实现》在MySQL中删除一个大表中的数据时,需要特别注意操作的性能和对系统的影响,本文主要介绍了Mysql删除几亿条数据表中的部分数据的方法实现,具有一定... 目录1、需求2、方案1. 使用 DELETE 语句分批删除2. 使用 INPLACE ALTER T

MySQL INSERT语句实现当记录不存在时插入的几种方法

《MySQLINSERT语句实现当记录不存在时插入的几种方法》MySQL的INSERT语句是用于向数据库表中插入新记录的关键命令,下面:本文主要介绍MySQLINSERT语句实现当记录不存在时... 目录使用 INSERT IGNORE使用 ON DUPLICATE KEY UPDATE使用 REPLACE

CentOS 7部署主域名服务器 DNS的方法

《CentOS7部署主域名服务器DNS的方法》文章详细介绍了在CentOS7上部署主域名服务器DNS的步骤,包括安装BIND服务、配置DNS服务、添加域名区域、创建区域文件、配置反向解析、检查配置... 目录1. 安装 BIND 服务和工具2.  配置 BIND 服务3 . 添加你的域名区域配置4.创建区域

mss32.dll文件丢失怎么办? 电脑提示mss32.dll丢失的多种修复方法

《mss32.dll文件丢失怎么办?电脑提示mss32.dll丢失的多种修复方法》最近,很多电脑用户可能遇到了mss32.dll文件丢失的问题,导致一些应用程序无法正常启动,那么,如何修复这个问题呢... 在电脑常年累月的使用过程中,偶尔会遇到一些问题令人头疼。像是某个程序尝试运行时,系统突然弹出一个错误提

电脑提示找不到openal32.dll文件怎么办? openal32.dll丢失完美修复方法

《电脑提示找不到openal32.dll文件怎么办?openal32.dll丢失完美修复方法》openal32.dll是一种重要的系统文件,当它丢失时,会给我们的电脑带来很大的困扰,很多人都曾经遇到... 在使用电脑过程中,我们常常会遇到一些.dll文件丢失的问题,而openal32.dll的丢失是其中比较

python中字符串拼接的几种方法及优缺点对比详解

《python中字符串拼接的几种方法及优缺点对比详解》在Python中,字符串拼接是常见的操作,Python提供了多种方法来拼接字符串,每种方法有其优缺点和适用场景,以下是几种常见的字符串拼接方法,需... 目录1. 使用 + 运算符示例:优缺点:2. 使用&nbsjsp;join() 方法示例:优缺点:3

Mysql中深分页的五种常用方法整理

《Mysql中深分页的五种常用方法整理》在数据量非常大的情况下,深分页查询则变得很常见,这篇文章为大家整理了5个常用的方法,文中的示例代码讲解详细,大家可以根据自己的需求进行选择... 目录方案一:延迟关联 (Deferred Join)方案二:有序唯一键分页 (Cursor-based Paginatio