Разделы презентаций


Лекция №4

Содержание

План лекцииСеквенирование первого поколения (Сэнгера, Максама-Гилберта)Секвенирование второго поколения (Illumina, Roche, Applied Biosystems, Ion Torrent)Секвенирование третьего поколения (Oxford Nanopore, Pacific Biosciences)

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Лекция №4
Установление первичной структуры нуклеиновых кислот (секвенирование)
Кечин Андрей Андреевич, к.б.н.
Новосибирск

- 2020
Новосибирский государственный университет

Лекция №4Установление первичной структуры нуклеиновых кислот (секвенирование)Кечин Андрей Андреевич, к.б.н.Новосибирск - 2020Новосибирский государственный университет

Слайд 2План лекции
Секвенирование первого поколения (Сэнгера, Максама-Гилберта)
Секвенирование второго поколения (Illumina, Roche,

Applied Biosystems, Ion Torrent)
Секвенирование третьего поколения (Oxford Nanopore, Pacific Biosciences)

План лекцииСеквенирование первого поколения (Сэнгера, Максама-Гилберта)Секвенирование второго поколения (Illumina, Roche, Applied Biosystems, Ion Torrent)Секвенирование третьего поколения (Oxford

Слайд 3Секвенирование первого поколения 1977 г
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC431765/
Декабрь
https://www.pnas.org/content/pnas/74/2/560.full.pdf
Февраль

Секвенирование первого поколения 1977 гhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC431765/Декабрьhttps://www.pnas.org/content/pnas/74/2/560.full.pdfФевраль

Слайд 4Метод Максама-Гилберта
CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC

Метод Максама-ГилбертаCTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC

Слайд 5Метод Максама-Гилберта
A+G
G
T+C
C
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC
и т.д.

Метод Максама-ГилбертаA+GGT+CCP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC и т.д.

Слайд 6Метод Максама-Гилберта (1980 г.)
Удалить немеченный фосфат с 5’-конца молекулы с

помощью фосфатазы (она же – фосфомоноэстераза)
Ввести меченный фосфат на 5’-конец

с помощью полинуклеотидкиназы и АТФ с меченным γ-фосфатом
В четырех разных реакциях (для G, для A+G, для T+C и для C) провести расщепление одной фосфодиэфирной связи на каждую молекулу по одному случайному соответствующему нуклеотиду
С помощью электрофореза в полиакриламидном геле разделить получившиеся фрагменты
Метод Максама-Гилберта (1980 г.)Удалить немеченный фосфат с 5’-конца молекулы с помощью фосфатазы (она же – фосфомоноэстераза)Ввести меченный

Слайд 7Метод Максама-Гилберта (1980 г.)
Удалить немеченный фосфат с 5’-конца молекулы с

помощью фосфатазы (она же – фосфомоноэстераза)

Метод Максама-Гилберта (1980 г.)Удалить немеченный фосфат с 5’-конца молекулы с помощью фосфатазы (она же – фосфомоноэстераза)

Слайд 8Метод Максама-Гилберта (1980 г.)
Ввести меченный фосфат на 5’-конец с помощью

полинуклеотидкиназы и АТФ с меченным γ-фосфатом

Метод Максама-Гилберта (1980 г.)Ввести меченный фосфат на 5’-конец с помощью полинуклеотидкиназы и АТФ с меченным γ-фосфатом

Слайд 9Метод Максама-Гилберта (1980 г.)
В четырех разных реакциях (для G, для

A+G, для T+C и для C) провести расщепление одной фосфодиэфирной

связи на каждую молекулу по одному случайному соответствующему нуклеотиду

Разрезаем после:

G

A и G

T и C

C

Метод Максама-Гилберта (1980 г.)В четырех разных реакциях (для G, для A+G, для T+C и для C) провести

Слайд 10Метод Максама-Гилберта (1980 г.)
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC
P*O4
P*O4CT
P*O4CTCAAAAGT
P*O4CTCAAAAGTCTAGAG
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGC
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCA
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCAC
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGT
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTC
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAG
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCA
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAG
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTG и т.д.
разрезаем после C

Метод Максама-Гилберта (1980 г.)P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC P*O4P*O4CTP*O4CTCAAAAGTP*O4CTCAAAAGTCTAGAGP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCAP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTG и т.д.разрезаем после C

Слайд 11Метод Максама-Гилберта (1980 г.)
Как разрезать фосфодиэфирную связь по гуанозину (G):

Метод Максама-Гилберта (1980 г.)Как разрезать фосфодиэфирную связь по гуанозину (G):

Слайд 12Метод Максама-Гилберта (1980 г.)
Как разрезать фосфодиэфирную связь по аденозинам и

гуанозинам (A+G):

Метод Максама-Гилберта (1980 г.)Как разрезать фосфодиэфирную связь по аденозинам и гуанозинам (A+G):

Слайд 13Метод Максама-Гилберта (1980 г.)
Как разрезать фосфодиэфирную связь по цитидинам и

тимидинам (C+T):
В щелочных условиях (0,1 М KOH) или при высокой

соли (1 М NaCl) реакция проходит только для дезоксицитидинов
Метод Максама-Гилберта (1980 г.)Как разрезать фосфодиэфирную связь по цитидинам и тимидинам (C+T):В щелочных условиях (0,1 М KOH)

Слайд 14Метод Максама-Гилберта (1980 г.)
В четырех разных реакциях (для G, для

A+G, для T+C и для C) провести расщепление одной фосфодиэфирной

связи на каждую молекулу по одному случайному соответствующему нуклеотиду

Разрезаем после:

G (ДМС)

A и G (HCOOH)

T и C (NH2NH2)

C (NH2NH2 1M NaCl

Метод Максама-Гилберта (1980 г.)В четырех разных реакциях (для G, для A+G, для T+C и для C) провести

Слайд 15Метод Максама-Гилберта

Метод Максама-Гилберта

Слайд 16Метод Максама-Гилберта (1980 г.)
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC
P*O4
P*O4CT
P*O4CTCAAAAGT
P*O4CTCAAAAGTCTAGAG
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGC
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCA
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCAC и т.д.
по C
P*O4CTCAAAA
P*O4CTCAAAAGTCTA
P*O4CTCAAAAGTCTAGA
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACC
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCA
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAG
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGA и т.д.
по

G
P*O4CTC
P*O4CTCA
P*O4CTCAA
P*O4CTCAAA
P*O4CTCAAAAGTCT
P*O4CTCAAAAGTCTAG
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCC и т.д.
по A+G
P*O4C
P*O4CTCAAAAG
P*O4CTCAAAAGTC
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCG и т.д.
по T+C
Электрофорез в ПААГ

Метод Максама-Гилберта (1980 г.)P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC P*O4P*O4CTP*O4CTCAAAAGTP*O4CTCAAAAGTCTAGAGP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCAP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCAC и т.д.по CP*O4CTCAAAAP*O4CTCAAAAGTCTAP*O4CTCAAAAGTCTAGAP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGA и т.д.по GP*O4CTCP*O4CTCAP*O4CTCAAP*O4CTCAAAP*O4CTCAAAAGTCTP*O4CTCAAAAGTCTAGP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCC и т.д.по A+GP*O4CP*O4CTCAAAAGP*O4CTCAAAAGTCP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCG и т.д.по T+CЭлектрофорез

Слайд 17Метод Максама-Гилберта
P*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC
A+G
G
T+C
C
и т.д.

Метод Максама-ГилбертаP*O4CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC A+GGT+CCи т.д.

Слайд 18Метод Сэнгера
3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’
5’-GAGTTTTCAGATCTCGGT-3’-OH
||||||||||||||||||
+ фрагмент Клёнова
+ dATP + dTTP +

dCTP + dGTP
+ddATP*
+ddTTP*
+ddCTP*
+ddGTP*
GAGTTTTCAGATCTCGGTGGCA-H
GAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAGGTCCCTCGTCCA-H
GAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAGGTCCCTCGTCCATCGA-H
и т.д.
GAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAGGT-H
GAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAGGTCCCT-H
и т.д.
GAGTTTTCAGATCTCGGTGGC-H
GAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAGGTC-H
и т.д.
GAGTTTTCAGATCTCGGTG-H
GAGTTTTCAGATCTCGGTGG-H
GAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAG-H
и т.д.
Электрофорез в ПААГ

Метод Сэнгера3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’5’-GAGTTTTCAGATCTCGGT-3’-OH ||||||||||||||||||+ фрагмент Клёнова+ dATP + dTTP + dCTP + dGTP+ddATP*+ddTTP*+ddCTP*+ddGTP*GAGTTTTCAGATCTCGGTGGCA-HGAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAGGTCCCTCGTCCA-HGAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAGGTCCCTCGTCCATCGA-Hи т.д.GAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAGGT-HGAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAGGTCCCT-Hи т.д.GAGTTTTCAGATCTCGGTGGC-HGAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAGGTC-Hи т.д.GAGTTTTCAGATCTCGGTG-HGAGTTTTCAGATCTCGGTGG-HGAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAG-Hи т.д.Электрофорез

Слайд 19A
G
T
C
GAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAGGTCCCTCGTCCATCGACGACCCGAGGCCCCTGTGAAACGCAAGCCCG
и т.д.
Метод Сэнгера
Максама-Гилберта
Сэнгер
A+G
G
T+C
C
и т.д.

AGTCGAGTTTTCAGATCTCGGTGGCAGGTCCCTCGTCCATCGACGACCCGAGGCCCCTGTGAAACGCAAGCCCG и т.д.Метод СэнгераМаксама-ГилбертаСэнгерA+GGT+CCи т.д.

Слайд 20Метод Сэнгера vs Максама-Гилберта
- Требует большого количества исходного материала
- Требует

знания о районе для праймера
+ Нет высокотоксичных соединений
+ Возможность автоматизации





+

Возможно секвенирование сразу после выделения ДНК
+ Можно секвенировать любую последовательность
- ДМС и гидразин – сильные канцерогены
- Трудно автоматизировать







Метод Сэнгера vs Максама-Гилберта- Требует большого количества исходного материала- Требует знания о районе для праймера+ Нет высокотоксичных

Слайд 21Метод Сэнгера. Усовершенствования
Радиоактивное мечение заменено на флуорофоры
Каждый из типов нуклеотидов

мечен отдельным флуорофором
Разделение фрагментов и обработка результатов электрофореза проводятся автоматически

на приборе
Метод Сэнгера. УсовершенствованияРадиоактивное мечение заменено на флуорофорыКаждый из типов нуклеотидов мечен отдельным флуорофоромРазделение фрагментов и обработка результатов

Слайд 22Секвенирования второго (следующего) поколения – Next generation sequencing
Появление ПЦР в

1985 году
Появление термостабильной ДНК-полимеразы в 1986 году
Развитие микрочиповых исследований с

1995 года
Крупные вложения в технологии секвенирования в процессе секвенирования генома человека в начале 2000-х
Секвенирования второго (следующего) поколения – Next generation sequencingПоявление ПЦР в 1985 годуПоявление термостабильной ДНК-полимеразы в 1986 годуРазвитие

Слайд 23Отличия NGS от «обычного» секвенирования
Не требуется проведение электрофореза
Чтение нуклеотидов осуществляется

в процессе секвенирования
Секвенируются одновременно сотни тысяч, миллионы или миллиарды последовательностей

(против 8–96 в реакции Сэнгера)
Реакции секвенирования проходят на поверхности или в лунках

Отличия NGS от «обычного» секвенированияНе требуется проведение электрофорезаЧтение нуклеотидов осуществляется в процессе секвенированияСеквенируются одновременно сотни тысяч, миллионы

Слайд 24Варианты подходов в NGS (второе поколение)
Синтез
ДНК-полимераза
Лигирование
Лигаза
(SOLiD)
Меченные нуклеотиды
(Illumina)
Детекция пирофосфата
(Roche)
Изменение pH
(Ion Torrent)

Варианты подходов в NGS (второе поколение)СинтезДНК-полимеразаЛигированиеЛигаза(SOLiD)Меченные нуклеотиды(Illumina)Детекция пирофосфата(Roche)Изменение pH(Ion Torrent)

Слайд 25Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология Illumina (Solexa)

Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология Illumina (Solexa)

Слайд 26Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология Illumina (Solexa)
Красным –

терминирующая группа. Могут быть 3’-блокирующие (слева) и 3’-неблокирующие (справа)
Синее –

неудаляемый заместитель
Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология Illumina (Solexa)Красным – терминирующая группа. Могут быть 3’-блокирующие (слева) и

Слайд 275’
3’
5’
3’
Этап 1 – Добавление меченных дНТФ

5’3’5’3’Этап 1 – Добавление меченных дНТФ

Слайд 285’
3’
5’
3’
Этап 2 – Образование фосфодиэфирных связей

5’3’5’3’Этап 2 – Образование фосфодиэфирных связей

Слайд 29Этап 3 – Отмывание от несвязавшихся нуклеотидов и считывание сигнала
5’
3’
5’
3’

Этап 3 – Отмывание от несвязавшихся нуклеотидов и считывание сигнала5’3’5’3’

Слайд 30Этап 4 – Удаление терминирующей группы
5’
3’
5’
3’

Этап 4 – Удаление терминирующей группы5’3’5’3’

Слайд 31Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология 454 (Roche)
Каждый нуклеотид

добавляется поочередно, и в каждой точке проверяется, выделился ли пирофосфат
?

Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология 454 (Roche)Каждый нуклеотид добавляется поочередно, и в каждой точке проверяется,

Слайд 32Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология 454 (Roche)
Каждый нуклеотид

добавляется поочередно, и в каждой точке проверяется, выделился ли пирофосфат
?

Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология 454 (Roche)Каждый нуклеотид добавляется поочередно, и в каждой точке проверяется,

Слайд 33Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология 454 (Roche)
Каждый нуклеотид

добавляется поочередно, и в каждой точке проверяется, выделился ли пирофосфат
?

Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология 454 (Roche)Каждый нуклеотид добавляется поочередно, и в каждой точке проверяется,

Слайд 34Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология 454 (Roche)
Каждый нуклеотид

добавляется поочередно, и в каждой точке проверяется, выделился ли пирофосфат
?

Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология 454 (Roche)Каждый нуклеотид добавляется поочередно, и в каждой точке проверяется,

Слайд 35Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология Ion Torrent (ThermoFisher)
Каждый

нуклеотид добавляется поочередно, и в каждой точке проверяется, изменился ли

pH

?

Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология Ion Torrent (ThermoFisher)Каждый нуклеотид добавляется поочередно, и в каждой точке

Слайд 36Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология Ion Torrent (ThermoFisher)
?
Каждый

нуклеотид добавляется поочередно, и в каждой точке проверяется, изменился ли

pH
Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология Ion Torrent (ThermoFisher)?Каждый нуклеотид добавляется поочередно, и в каждой точке

Слайд 37Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология Ion Torrent (ThermoFisher)
?
Каждый

нуклеотид добавляется поочередно, и в каждой точке проверяется, изменился ли

pH
Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология Ion Torrent (ThermoFisher)?Каждый нуклеотид добавляется поочередно, и в каждой точке

Слайд 38Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология Ion Torrent (ThermoFisher)
Каждый

нуклеотид добавляется поочередно, и в каждой точке проверяется, изменился ли

pH

https://www.pnas.org/content/103/17/6466.abstract?ck=nck

Варианты подходов в NGS (второе поколение): технология Ion Torrent (ThermoFisher)Каждый нуклеотид добавляется поочередно, и в каждой точке

Слайд 39Варианты подходов в NGS (второе поколение): основная проблема пиросеквенирования и

Ion Torrent (ThermoFisher)
3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’
5’-GAGTTTTCAGATCTCGGT-3’-OH
||||||||||||||||||
Добавляем
A

Варианты подходов в NGS (второе поколение): основная проблема пиросеквенирования и Ion Torrent (ThermoFisher)3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’5’-GAGTTTTCAGATCTCGGT-3’-OH ||||||||||||||||||ДобавляемA

Слайд 40Варианты подходов в NGS (второе поколение): основная проблема пиросеквенирования и

Ion Torrent (ThermoFisher)
3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’
5’-GAGTTTTCAGATCTCGGT-3’-OH
||||||||||||||||||
Добавляем
T

Варианты подходов в NGS (второе поколение): основная проблема пиросеквенирования и Ion Torrent (ThermoFisher)3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’5’-GAGTTTTCAGATCTCGGT-3’-OH ||||||||||||||||||ДобавляемT

Слайд 41Варианты подходов в NGS (второе поколение): основная проблема пиросеквенирования и

Ion Torrent (ThermoFisher)
3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’
5’-GAGTTTTCAGATCTCGGT-3’-OH
||||||||||||||||||
Добавляем
G
3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’
5’-GAGTTTTCAGATCTCGGTGG-3’
||||||||||||||||||||
0
1
2

Варианты подходов в NGS (второе поколение): основная проблема пиросеквенирования и Ion Torrent (ThermoFisher)3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’5’-GAGTTTTCAGATCTCGGT-3’-OH ||||||||||||||||||ДобавляемG3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’5’-GAGTTTTCAGATCTCGGTGG-3’ ||||||||||||||||||||012

Слайд 42Варианты подходов в NGS (второе поколение): основная проблема пиросеквенирования и

Ion Torrent (ThermoFisher)
3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’
5’-GAGTTTTCAGATCTCGGTGG-3’-OH
||||||||||||||||||||
Добавляем
C
3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’
5’-GAGTTTTCAGATCTCGGTGGC-3’
|||||||||||||||||||||
0
1
2

Варианты подходов в NGS (второе поколение): основная проблема пиросеквенирования и Ion Torrent (ThermoFisher)3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’5’-GAGTTTTCAGATCTCGGTGG-3’-OH ||||||||||||||||||||ДобавляемC3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’5’-GAGTTTTCAGATCTCGGTGGC-3’ |||||||||||||||||||||012

Слайд 43Варианты подходов в NGS (второе поколение): основная проблема пиросеквенирования и

Ion Torrent (ThermoFisher)
3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’
5’-GAGTTTTCAGATCTCGGTGGC-3’-OH
|||||||||||||||||||||
Добавляем
A
3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’
5’-GAGTTTTCAGATCTCGGTGGCA-3’
||||||||||||||||||||||
0
1
2

Варианты подходов в NGS (второе поколение): основная проблема пиросеквенирования и Ion Torrent (ThermoFisher)3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’5’-GAGTTTTCAGATCTCGGTGGC-3’-OH |||||||||||||||||||||ДобавляемA3’-CTCAAAAGTCTAGAGCCACCGTCCAGGGAGCAGGTAGCTGCTGGGCTCCGGGGACACTTTGCGTTCGGGC -5’5’-GAGTTTTCAGATCTCGGTGGCA-3’ ||||||||||||||||||||||012

Слайд 44Варианты подходов в NGS (второе поколение)
Синтез
ДНК-полимераза
Лигирование
Лигаза
(SOLiD)
Меченные нуклеотиды
(Illumina)
Детекция пирофосфата
(Roche)
Изменение pH
(Ion Torrent)
Высокая

точность (>99,99%)
~10 ч
7–542 $/Gb
Низкая точность (~99,5%)
~10 ч
~ 12560 $/Gb
Низкая точность

(~99,5%)
~2,5 ч
4,3–50 $/Gb
Варианты подходов в NGS (второе поколение)СинтезДНК-полимеразаЛигированиеЛигаза(SOLiD)Меченные нуклеотиды(Illumina)Детекция пирофосфата(Roche)Изменение pH(Ion Torrent)Высокая точность (>99,99%)~10 ч7–542 $/GbНизкая точность (~99,5%)~10 ч~

Слайд 45Варианты подходов в NGS (третье поколение)
Не требует фрагментации исследуемой молекулы,

то есть выделенная ДНК (или даже РНК!) почти сразу загружается

в прибор
Ну очень длинные прочтения (до 1 миллиона п.о.)
Проходит в режиме реального времени (нет остановки на добавление новых нуклеотидов)
Множество ошибок в определенных нуклеотидах (точность 85–95 %)
Варианты подходов в NGS (третье поколение)Не требует фрагментации исследуемой молекулы, то есть выделенная ДНК (или даже РНК!)

Слайд 46Варианты подходов в NGS (третье поколение)
Oxford Nanopore
MinION
Pacific Biosciences
Sequel
Прибор – 1000

$
Запуск 500–900 $
Основан на поре с геликазой
Прибор – 350’000 $
Запуск

– 850 $
Основан на ДНК-полимеразе и конфокальной микроскопии
Варианты подходов в NGS (третье поколение)Oxford NanoporeMinIONPacific BiosciencesSequelПрибор – 1000 $Запуск 500–900 $Основан на поре с геликазойПрибор

Слайд 47Варианты подходов в NGS (третье поколение): PacBio
В каждой лунке закреплена

молекула ДНК-полимеразы
Снизу в лунку поступает свет
Считывание сигнала происходит только около

полимеразы
К γ-фосфату каждого нуклеотида пришит свой флуорофор
Время присоединения нуклеотида – мс, время диффузии остальных нуклеотидов - мкс
Варианты подходов в NGS (третье поколение): PacBioВ каждой лунке закреплена молекула ДНК-полимеразыСнизу в лунку поступает светСчитывание сигнала

Слайд 48Варианты подходов в NGS (третье поколение): Oxford Nanopore
На мембране закреплено

множество пор, с которыми связана геликаза, разворачивающая ДНК
Из-за разного размера

азотистых оснований разные нуклеотиды по-разному «затыкают» пору, не давая проходить через нее ионам, что меняет силу тока ионов
Через пору может протягиваться не только ДНК, но и РНК, что позволяет использовать ее напрямую, без этапа обратной транскрипции
Могут быть различены модифицированные и немодифицированные нуклеотиды
Варианты подходов в NGS (третье поколение): Oxford NanoporeНа мембране закреплено множество пор, с которыми связана геликаза, разворачивающая

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика