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全基因组重测序

更新时间:2014-06-27 10:44:29点击次数:7219次字号:T|T
全基因组重测序是对已有参考序列(Reference Sequence)的物种的不同个体进行基因组测序,并以此为基础进行个体或群体水平的差异性分析。通过全基因组重测序,研究者可以找到大量的单核苷酸多态性位点(SNP)、拷贝数变异(Copy Number Variation,CNV)、插入缺失(InDel,Insertion/Deletion)、结构变异(Structure Variation,SV)等变异位点。这在人类疾病及动植物育种研究等方面具有重大的指导意义。

南方基因可以帮助您利用Illumina HiSeq2500系统进行全基因组重测序,并通过生物信息学的手段,分析不同个体基因组间的差异, 同时完成注释,从而帮助您在全基因组水平上扫描并检测特定人群的重要遗传性状相关位点。

测序深度(Sequencing Depth):测序得到的碱基总量(bp)与基因组大小(Genome)的比值,它是评价测序量的指标之一。测序深度与基因组覆盖度之间是一个正相关的关系,测序带来的错误率或假阳性结果会随着测序深度的提升而下降。重测序的个体,如果采用的是Paired-End或Mate-Pair方案,当测序深度在10~15X以上时,基因组覆盖度和测序错误率控制均得以保证。


测序深度对基因组覆盖度和测序错误率的影响(HOM:纯合体 HET:杂合体)


服务相关—样品要求

1) 样品纯度:OD 260/280值应在1.8~2.0 之间;RNA 应该去除干净。
2) 样品浓度:最低浓度不低于50ng/?l。
3) 样品总量:每个样品总量不少于15?g。
4) 样品溶剂:要溶解在H20或TE (pH 8.0)中。
5) 样品运输: DNA低温运输(-20℃);且在运输过程中请用parafilm将管口密封好,以防出现污染。


服务相关—生物信息分析内容
1.数据量产出
总碱基数量、Totally mapped reads、Uniquely mapped reads统计,测序深度分析。

2.一致性序列组装
与参考基因组序列(Reference genome sequence)的比对分析,利用贝叶斯统计模型检测出每个碱基位点的最大可能性基因型,并组装出该个体基因组的一致序列。

3.SNP检测及在基因组中的分布
提取全基因组中所有多态性位点,结合质量值、测序深度、重复性等因素作进一步的过滤筛选,最终得到可信度高的SNP数据集。并根据参考基因组序列对检测到的变异进行注释。

4.InDel检测及在基因组的分布
在进行mapping的过程中,进行容Gap的比对并检测可信的Short InDel。在检测过程中,Gap的长度为1~5个碱基。

5.Structure Variation检测及在基因组中的分布
目前SBC能够检测到的结构变异类型主要有:插入、缺失、复制、倒位、易位等。根据测序个体序列与参考基因组序列比对分析结果,检测全基因组水平的结构变异并对检测到的变异进进行注释。


全基因组重测序生物信息学分析流程



案例研究
全基因组重测序案例研究


参考文献
1. Erin D. Pleasance, Philip J. Stephens, Sarah O’Meara et al.. A small-cell lung cancer genome with complex signatures of tobacco exposure. Nature, 2010, 463:184-190.

2. Michael James Clark, Nils Homer, Brian D. O’Connor et al.. U87MG Decoded: The Genomic Sequence of a Cytogenetically Aberrant Human Cancer Cell Line. PLoS Genetics, 2010, 6(1): e1000832.

3. Rossa W.K. Chiu, Hao Sun, Ranjit Akolekar et al.. Maternal Plasma DNA Analysis with Massively Parallel Sequencing by Ligation for Noninvasive Prenatal Diagnosis of Trisomy 21. Clinical Chemistry, 2010, 56(3): 459–463.

4. Stephan C. Schuster, Webb Miller, Aakrosh Ratan et al.. Complete Khoisan and Bantu genomes from southern Africa. Nature, 2010, 463: 943-947.

5. Wei Chen, Reinhard Ullmann, Claudia Langnick et al.. Breakpoint analysis of balanced chromosome rearrangements by next-generation paired-end sequencing. European Journal of Human Genetics, 2010, 18: 539-543.

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