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高通量測序的方式:單端測序、paired-end/mate-paired(PE/MP)測序 解釋

高通量測序的方式主要有:單端測序paired-end/mate-paired(PE/MP)測序。當要進行多 個樣品同時測序時可以給不同的樣品新增不同接頭,混合後一起測序。

        其中單端測序就是將 基因組隨機打斷後,對每個片段的進行測序。該方式建庫簡單,操作步驟少,常用於小基因 組、轉錄組、巨集基因組測序。

        PE/MP 測序也叫雙向測序,是對一個長的序列測得其兩端的序 列。兩端的序列形成"一對",中間的距離叫插入長度(insert length, ins_length)。paired-end 和 mate-paired 的區別在於建庫的方式不一樣。例如在 Solexa 中,基因片段採用橋式擴增法,而未經過環化,得到的測序結果叫 paired-end

。而在 454 測序中,被測序的序列先被環化然後 打斷測序,得到的結果叫 mate-paired 。不管採用哪種方式,PE/MP 測序的結果除了序列本 身外還有中間的距離資訊。距離資訊可以用來判定組裝後成對 reads 間的序列是否準確,也可 用來幫助組裝。這種測序方式可以用來解決基因組中的重複序列難題,被廣泛採用。目前在 採用雙端測序法時,454 平臺建庫最長(最長能達到 20k),Illumina 建庫長度最短(小於 5k)。 由於 Solid 和 Solexa 都是採用橋式擴增的方式,其本身自帶 paired-end 測序能力。而 454 和 Ion Torrent 要對打斷後的片段進行環化、酶切,然後才能進行 mate-paired 測序。因此建庫的成本會比單端測序的高 。

        Paired-end方法是指在構建待測DNA文庫時在兩端的接頭上都加上測序引物結合位點,在第一輪測序完成後,去除第一輪測序的模板鏈,用對讀測序模組(Paired-End Module)引導互補鏈在原位置再生和擴增,以達到第二輪測序所用的模板量,進行第二輪互補鏈的合成測序

        Mate-pair文庫製備旨在生成一些短的DNA片段,這些片段包含基因組中較大跨度(2-10 kb)片段兩端的序列,更具體地說:首先將基因組DNA隨機打斷到特定大小(2-10 kb範圍可選);然後經末端修復,生物素標記和環化等實驗步驟後,再把環化後的DNA

分子打斷成400-600 bp的片段並通過帶有鏈親和黴素的磁珠把那些帶有生物素標記的片段捕獲。這些捕獲的片段再經末端修飾和加上特定接頭後建成mate-pair文庫,然後上機測序

本質上來說:

mate pair測序的DNA文庫是將很長的DNA進行環化,環化的介面處連線識別序列,然後打斷,富集含有識別序列的DNA,再進行雙向測序,那麼雙向測序的插入片段長度就會很長。

而pair end是直接在DNA兩端假設接頭進行雙向測序,插入片段長度較短

這樣的話,mate pair可以測更長的片段。