影响全基因组测序数据质量-AT分离因素的研究
发布时间：2021-06-07 19:53
全基因组测序（Whole Genome Sequencing,WGS）是对未知基因组序列的个体进行基因组的测序和分析的常规技术。基因组信息对于鉴定遗传性疾病、表征驱动癌症进展的突变和追踪疾病爆发极为重要。基于全基因组重测序的人类遗传学和群体进化学的研究,可以快速的实现基因组多样性分析,遗传进化分析,致病和易感性基因等变异基因的筛选。目前,全基因组学测序主要是使用二代测序仪进行测序,从样本的提取、建库、测序每一个环节都会影响测序数据的质量和产能,而测序数据质量将影响下游信息分析的结果,因此,获得高质量的数据是生物信息分析全面,正确的前提。AT分离是测序数据质量监控的一个关键点,AT分离的结果可能会影响到下游生信分析的变异检测和CNV分析,同时,也可能会导致一些高GC区域的覆盖度偏低,减低高GC区域的位点分析准确性,或无法分析微卫星位点信息。虽然AT分离偏大或偏小对生信分析的影响不大,但为了将这种影响降低至最小,我们对这个指标的影响因素进行了分析并优化,确保更好的保证测序数据的准确性和可靠性。本文采用华大自主研发的测序仪（BGISEQ-500、DIPSEQ）进行WGS文库的测序,并对测序数...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DNB制备规则阵列芯片（PatternedArray）：是采用先进的半导体精密加工工艺，在硅片表面
华南理工大学工程硕士学位论文6物称为NDA纳米球（DNAnanoball,DNB），如下图1-1所示。RCA是线性扩增，每一轮的扩增都是以原始的环状DNA为模板，使用保证性极高的聚合酶，扩增后的DNB在同一个位置上出现同样错误的概率几乎是零，因此可以有效的避免扩增错误累积的问题，从而提高测序的准确定。图1-1DNB制备规则阵列芯片（PatternedArray）：是采用先进的半导体精密加工工艺，在硅片表面形成结合位点阵列，实现DNA纳米球的规则排列吸附。阵列芯片修饰位点的间距均一，每个位点至固定一个DNB，可保证不同的纳米球之间光信号不会互相干扰，也保证了测序准确度，同时也提高了测序芯片的利用效率，提供了最高的成像效率和最优的试剂用量。DNB加载：DNB在酸性条件下带负电，在表面活化剂的辅助下，通过正负电荷的相互作用，被加载到芯片中有正电荷修饰的活化位点的过程，称为DNB加载，如下图1-2所示。DNB与芯片上活化位点的直径大小相当，可避免了多个DNB同时结合到同一个位点上，可提高DNB的有效利用率。图1-2DNB加载联合探针锚定聚合测序法：即combinatorialProbeAnchorSynthesis,Cpas，是指在DNA聚合酶的作用下，DNA分子锚和荧光探针在DNB上进行聚合，洗脱未结合的探
华南理工大学工程硕士学位论文1412000xg的离心机中离心30-60s；9)弃其滤液，将柱子装回收集管中，取650μLBufferGW2（已稀释）到柱子中，在12000xg的离心机中离心30-60s；10)弃其滤液，将柱子装回收集管中，在12000xg的离心机中离心2min，去除柱子上残余的乙醇；11)将柱子转移到新的1.5mL的离心管中，取30-100μLAEBuffer（AEBuffer需预加热到65℃）到膜中央，并于室温下放置2min后，在12000xg的离心机中离心1min；12)丢弃结合住，保存DNA，并进行建库。2.2.2文库的构建2.2.2.1WGS建库样本的质量要求基因组DNA总量m≥1μg，浓度≥12.5ng/μL，电泳结果没有降解或者轻微降解，电泳结果判定参考下图所示。图2-1电泳结果判断图2.2.2.2DNA打断和片段选择1)将提取到的DNA在CovarisLE220打断仪上进行打断，打断仪的设定参数如下表所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]解码生命重器在握 健康中国未来可期[J]. 杨爽,姜琳. 张江科技评论. 2020(01)
[2]二代测序临床应用的质量控制[J]. 肖林林,胡婷婷,魏取好,刘维薇. 临床检验杂志. 2019(10)
[3]基因测序市场花落谁家[J]. 邓冠华. 张江科技评论. 2019(05)
[4]三代测序技术及其应用研究进展[J]. 马丽娜,杨进波,丁逸菲,李颖康. 中国畜牧兽医. 2019(08)
[5]1例中国塔吉克族人全基因组重测序分析及其与高原适应关联的初步研究[J]. 龚亮,阳盛洪,高亮,陈郁,陈兴书,罗勇军. 第三军医大学学报. 2019(07)
[6]全基因组测序技术研究及其在木本植物中的应用[J]. 刘海琳,尹佟明. 南京林业大学学报(自然科学版). 2018(05)
[7]用于Illumina测序平台不同试剂盒制备RNA-seq文库的方法比较[J]. 何雨琦,李桂梅,周鑫,丁昭莉. 基因组学与应用生物学. 2017(11)
[8]全基因组重测序及其在动物育种的研究进展[J]. 宋志芳,芦春莲,曹洪战. 畜牧与兽医. 2017(11)
[9]The Role of Quality Control in Targeted Next-generation Sequencing Library Preparation[J]. Rouven Nietsch,Jan Haas,Alan Lai,Daniel Oehler,Stefan Mester,Karen S.Frese,Farbod Sedaghat-Hamedani,Elham Kayvanpour,Andreas Keller,Benjamin Meder. Genomics,Proteomics & Bioinformatics. 2016(04)
[10]碱基对在DNA双螺旋链上分离的自由能计算（英文）[J]. 伍绍贵,冯丹. 物理化学学报. 2016(05)
博士论文
[1]用单分子磁镊研究大肠杆菌单链结合蛋白的结合性质[D]. 陆越.中国科学院大学(中国科学院物理研究所) 2018
[2]基于滚环DNA扩增和纳米金的生物传感技术研究[D]. 欧丽娟.湖南大学 2011
硕士论文
[1]人全基因组测序在BGISEQ-500测序仪上的应用分析[D]. 王光杓.华南理工大学 2017
本文编号：3217205
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DNB制备规则阵列芯片（PatternedArray）：是采用先进的半导体精密加工工艺，在硅片表面
华南理工大学工程硕士学位论文6物称为NDA纳米球（DNAnanoball,DNB），如下图1-1所示。RCA是线性扩增，每一轮的扩增都是以原始的环状DNA为模板，使用保证性极高的聚合酶，扩增后的DNB在同一个位置上出现同样错误的概率几乎是零，因此可以有效的避免扩增错误累积的问题，从而提高测序的准确定。图1-1DNB制备规则阵列芯片（PatternedArray）：是采用先进的半导体精密加工工艺，在硅片表面形成结合位点阵列，实现DNA纳米球的规则排列吸附。阵列芯片修饰位点的间距均一，每个位点至固定一个DNB，可保证不同的纳米球之间光信号不会互相干扰，也保证了测序准确度，同时也提高了测序芯片的利用效率，提供了最高的成像效率和最优的试剂用量。DNB加载：DNB在酸性条件下带负电，在表面活化剂的辅助下，通过正负电荷的相互作用，被加载到芯片中有正电荷修饰的活化位点的过程，称为DNB加载，如下图1-2所示。DNB与芯片上活化位点的直径大小相当，可避免了多个DNB同时结合到同一个位点上，可提高DNB的有效利用率。图1-2DNB加载联合探针锚定聚合测序法：即combinatorialProbeAnchorSynthesis,Cpas，是指在DNA聚合酶的作用下，DNA分子锚和荧光探针在DNB上进行聚合，洗脱未结合的探
华南理工大学工程硕士学位论文1412000xg的离心机中离心30-60s；9)弃其滤液，将柱子装回收集管中，取650μLBufferGW2（已稀释）到柱子中，在12000xg的离心机中离心30-60s；10)弃其滤液，将柱子装回收集管中，在12000xg的离心机中离心2min，去除柱子上残余的乙醇；11)将柱子转移到新的1.5mL的离心管中，取30-100μLAEBuffer（AEBuffer需预加热到65℃）到膜中央，并于室温下放置2min后，在12000xg的离心机中离心1min；12)丢弃结合住，保存DNA，并进行建库。2.2.2文库的构建2.2.2.1WGS建库样本的质量要求基因组DNA总量m≥1μg，浓度≥12.5ng/μL，电泳结果没有降解或者轻微降解，电泳结果判定参考下图所示。图2-1电泳结果判断图2.2.2.2DNA打断和片段选择1)将提取到的DNA在CovarisLE220打断仪上进行打断，打断仪的设定参数如下表所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]解码生命重器在握 健康中国未来可期[J]. 杨爽,姜琳. 张江科技评论. 2020(01)
[2]二代测序临床应用的质量控制[J]. 肖林林,胡婷婷,魏取好,刘维薇. 临床检验杂志. 2019(10)
[3]基因测序市场花落谁家[J]. 邓冠华. 张江科技评论. 2019(05)
[4]三代测序技术及其应用研究进展[J]. 马丽娜,杨进波,丁逸菲,李颖康. 中国畜牧兽医. 2019(08)
[5]1例中国塔吉克族人全基因组重测序分析及其与高原适应关联的初步研究[J]. 龚亮,阳盛洪,高亮,陈郁,陈兴书,罗勇军. 第三军医大学学报. 2019(07)
[6]全基因组测序技术研究及其在木本植物中的应用[J]. 刘海琳,尹佟明. 南京林业大学学报(自然科学版). 2018(05)
[7]用于Illumina测序平台不同试剂盒制备RNA-seq文库的方法比较[J]. 何雨琦,李桂梅,周鑫,丁昭莉. 基因组学与应用生物学. 2017(11)
[8]全基因组重测序及其在动物育种的研究进展[J]. 宋志芳,芦春莲,曹洪战. 畜牧与兽医. 2017(11)
[9]The Role of Quality Control in Targeted Next-generation Sequencing Library Preparation[J]. Rouven Nietsch,Jan Haas,Alan Lai,Daniel Oehler,Stefan Mester,Karen S.Frese,Farbod Sedaghat-Hamedani,Elham Kayvanpour,Andreas Keller,Benjamin Meder. Genomics,Proteomics & Bioinformatics. 2016(04)
[10]碱基对在DNA双螺旋链上分离的自由能计算（英文）[J]. 伍绍贵,冯丹. 物理化学学报. 2016(05)
博士论文
[1]用单分子磁镊研究大肠杆菌单链结合蛋白的结合性质[D]. 陆越.中国科学院大学(中国科学院物理研究所) 2018
[2]基于滚环DNA扩增和纳米金的生物传感技术研究[D]. 欧丽娟.湖南大学 2011
硕士论文
[1]人全基因组测序在BGISEQ-500测序仪上的应用分析[D]. 王光杓.华南理工大学 2017
本文编号：3217205
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