NGS測(ce)序原(yuan)理和實(shi)驗(yan)方法(fa)

二代測(ce)序（Next-Generation Sequencing，簡(jian)稱(cheng)NGS）是壹(yi)種(zhong)高通量測(ce)序技術(shu)，廣(guang)泛應(ying)用於基因(yin)組學(xue)、轉(zhuan)錄(lu)組學(xue)、表(biao)觀(guan)遺傳(chuan)學(xue)等研(yan)究領域(yu)。本文將(jiang)介紹NGS測(ce)序的(de)原(yuan)理和實(shi)驗(yan)方法(fa)。

壹(yi)、NGS測(ce)序原(yuan)理

NGS測(ce)序原(yuan)理基於DNA片段(duan)的(de)擴增(zeng)和高通(tong)量測(ce)序技術(shu)。主(zhu)要步(bu)驟如下：

1. 樣(yang)品(pin)制備：將(jiang)需要(yao)測(ce)序的(de)DNA樣品進行提(ti)取和(he)純化(hua)處理。

2. DNA片段(duan)化(hua)：將(jiang)DNA樣品(pin)切割(ge)成較(jiao)小的片段(duan)。通(tong)常采(cai)用超(chao)聲(sheng)波(bo)或(huo)限制性內切(qie)酶(mei)進行切割(ge)。

3. 適配(pei)體(ti)連(lian)接：在(zai)DNA片段(duan)兩(liang)端連(lian)接適(shi)配(pei)體(ti)，適配體(ti)包含(han)特(te)定序列(lie)用於(yu)後續(xu)連(lian)接和(he)測(ce)序反(fan)應(ying)。

4. DNA片段(duan)擴增(zeng)：通過(guo)PCR或(huo)橋式(shi)擴增(zeng)等方法(fa)將(jiang)DNA片段(duan)進(jin)行擴增(zeng)，使得(de)每個(ge)DNA片段(duan)形(xing)成數以百萬(wan)計的復(fu)制品。

5. 片段(duan)固定：將(jiang)擴增(zeng)的DNA片段(duan)固定在固定板上(shang)。每個(ge)DNA片段(duan)在(zai)固定板上(shang)形(xing)成壹(yi)個(ge)獨(du)立(li)的(de)簇(cu)。

6. 測(ce)序反(fan)應(ying)：通過(guo)引物(wu)識別(bie)和鏈延(yan)伸等技術(shu)對(dui)固定的DNA片段(duan)進(jin)行測(ce)序反(fan)應(ying)。每個(ge)DNA片段(duan)會在反(fan)應(ying)中逐個(ge)添(tian)加(jia)堿(jian)基，並利(li)用熒(ying)光(guang)信號(hao)記錄(lu)每個(ge)堿(jian)基的順(shun)序。

7. 圖像(xiang)捕(bu)獲(huo)：使用高(gao)分辨率攝(she)像(xiang)機捕(bu)獲(huo)電(dian)荷耦合器件（CCD）上熒(ying)光(guang)信號(hao)的圖像(xiang)。

8. 數據分析(xi)：根據圖像(xiang)數據和序(xu)列信息(xi)進行測(ce)序數據的分析(xi)和解讀。

二、NGS測(ce)序實(shi)驗方法(fa)

NGS測(ce)序實(shi)驗包含樣品制備、測(ce)序儀器設置(zhi)、數據采集和(he)數據分析(xi)等步(bu)驟。具體(ti)步驟如下：

1. 樣(yang)品(pin)制備：根據研究目的選(xuan)擇合適的樣品(pin)，例(li)如細胞(bao)、組織或(huo)血清等。將(jiang)樣品(pin)進行DNA提(ti)取、純(chun)化(hua)和片段(duan)化(hua)處理。

2. 適配(pei)體(ti)連(lian)接：將(jiang)適配(pei)體連(lian)接到DNA片段(duan)兩(liang)端。連(lian)接適(shi)配(pei)體(ti)時需要(yao)考慮(lv)適(shi)配體的質(zhi)量和效率(lv)，可(ke)以選(xuan)擇商業化(hua)的適(shi)配體(ti)連(lian)接試(shi)劑盒。

3. DNA片段(duan)擴增(zeng)：對連(lian)接適(shi)配(pei)體(ti)的DNA片段(duan)進(jin)行擴增(zeng)。擴增(zeng)方法(fa)可(ke)以根(gen)據研究需求選(xuan)擇PCR、橋(qiao)式(shi)擴增(zeng)或(huo)旋轉擴增(zeng)等技術(shu)。

4. 文(wen)庫(ku)構(gou)建：將(jiang)擴增(zeng)的DNA片段(duan)轉(zhuan)化(hua)為文(wen)庫(ku)。文庫(ku)構(gou)建包(bao)括文庫(ku)準(zhun)備、文庫(ku)濃度(du)測(ce)定等步(bu)驟。

5. 測(ce)序儀器設置(zhi)：根(gen)據實驗(yan)需求選(xuan)擇合適的NGS測(ce)序儀器。設置(zhi)測(ce)序參(can)數，如測(ce)序深(shen)度(du)、讀長(chang)、文庫(ku)密(mi)度(du)等。

6. 數據采集：將(jiang)文庫(ku)加(jia)載(zai)到NGS測(ce)序儀器中，啟(qi)動測(ce)序反(fan)應(ying)並將(jiang)熒(ying)光(guang)信號(hao)采集到計(ji)算機中(zhong)。

7. 數據分析(xi)：對采(cai)集到的(de)圖像(xiang)和(he)序(xu)列數據進行質(zhi)量控制、序列比對(dui)、變(bian)異(yi)檢測(ce)、拼接(jie)等數據分析(xi)步驟。可(ke)以利(li)用商業化(hua)的分析(xi)軟件(jian)或(huo)自行開(kai)發(fa)腳本進行數據分析(xi)。

NGS測(ce)序技術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)革命(ming)性地改變(bian)了基因(yin)組學(xue)和(he)其(qi)他生命(ming)科(ke)學(xue)領(ling)域(yu)的(de)研究方式(shi)。其(qi)高通(tong)量、高效率(lv)、低(di)成本的特(te)點使得(de)大規(gui)模測(ce)序成(cheng)為可(ke)能，為(wei)生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)研(yan)究提(ti)供了(le)更廣(guang)闊的應(ying)用空間(jian)。隨(sui)著(zhe)技術(shu)的(de)不斷進(jin)步和成本的不(bu)斷降低，NGS測(ce)序將(jiang)會在醫(yi)學(xue)研(yan)究、生命(ming)科(ke)學(xue)等領(ling)域(yu)發(fa)揮(hui)更加(jia)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用。

蘇(su)州阿(e)爾法(fa)生(sheng)物提(ti)供的(de)天根(gen)試(shi)劑盒主要有質(zhi)粒(li)大(da)提(ti)、質(zhi)粒(li)小提(ti)等各(ge)種(zhong)質(zhi)粒(li)抽提(ti)試(shi)劑盒、血液(ye)DNA提(ti)取試(shi)劑盒、細菌DNA提(ti)取試(shi)劑盒、病毒RNA提(ti)取試(shi)劑盒、NGS文庫(ku)構(gou)建、植(zhi)物組織DNA提(ti)取試(shi)劑盒等各(ge)種(zhong)基因(yin)組提(ti)取試(shi)劑盒。還有DH5感(gan)受(shou)態(tai)等。