高通量测序技术及其在生物学中的应用

高通量测序技术是当今基因组学研究中最为重要的方法之一。基因测序技术经过几十年的发展,已经从第1代Sanger测序技术发展到第3代单分子测序技术。新兴的第3代测序技术虽有亮点,但仍有许多不完善的地方,因此,第2代高通量测序技术仍是基因组测序中最为常用的技术。高通量测序技术应用非常广泛。笔者对这3代测序技术的优缺点及其在生命科学中的应用进行了详细的阐述。     

高通量测序技术在临床兽医学中的应用研究进展

高通量测序技术因其能够一次同时对几十万到几百万条核酸分子进行序列测定,是对传统Sanger测序革命性的改变,因此称为下一代或二代测序技术。随着第二代测序技术的迅猛发展,越来越多的学者也开始应用高通量测序技术来解决临床兽医学中的各类问题。文章从高通量测序技术发展现状简介、动物遗传育种与优良品种改进、基因筛选与基因调节机制、动物疾病预防与诊断、兽药筛选等方面对高通量测序技术在临床兽医学中的应用进行综述。     

测序技术的研究进展

基因组测序技术是一种分子生物学及其相关学科研究中最常用的技术。从20世纪70年代中期第一代测序技术出现以来,基因组测序技术已取得了重大进展,并改变了生命科学诸多领域的研究面貌。测序成本的急剧下降,测序通量呈指数提高,使得测序速度大大提升。DNA和RNA是生命体的2个基本遗传物质,其组成和序列变化创造了形形色色的生命世界。快速、准确地获取生物体的遗传信息对于生命科学的研究具有重要意义,测序技术能够真正地反映基因组、遗传信息转录,全面地揭示基因组的复杂性和多样性,在生命科学研究中起着重要的作用。综述了各代测序技术的发展成果、测序原理、测序优缺点、国内研究现状,并对测序技术未来的发展方向进行了展望。     

高通量测序技术的发展及其在生命科学中的应用

DNA测序技术从以Sanger法为代表的第一代测序技术到如今的高通量测序(HTS)技术,经历了漫长而曲折的发展过程,如今该技术在动植物基因组的研究中获得了很大的成功,它的问世可以使人们以更低廉的价格,更全面、更深入地对全基因组进行分析.作者阐述了几种关于HTS的测序技术平台:Roche/454测序技术、ABI/SOLID测序技术、Illumina/Solexa测序技术、单分子测序技术及Ion Torrent测序技术,并且还归纳了HTS在基因组学、转录组学及表观基因组学等方面的应用.     

哺乳动物Y染色体的测序进展

哺乳动物的性染色体由一对常染色体演化而来,其中X染色体在物种间相对保守,而Y染色体则存在很大的变异,包括染色体的大小、结构和基因数量等.研究Y染色体的遗传结构与变异,对于理解哺乳动物的起源进化、性别决定以及动物繁殖都具有重要意义.因此,文章综述了哺乳动物Y染色体的结构与变异,以及Sanger测序技术、二代测序技术、三代...     

三代测序技术及其应用研究进展

通过DNA测序不仅可以更好地认识生命的本质,了解生物的差异性、进化及发展史,而且为重组DNA的研究提供了方向,在疾病诊断及基因分型方面具有非常重要的实用价值。首先从发现DNA是遗传物质开始,简要回顾了第一、二和三代测序技术的整个发展历程,以及各自的优缺点和主要测序技术或平台;其次,重点介绍了由PacBio公司开发的第三代测序典型技术--单分子实时测序技术（SMRT）和ONT纳米孔测序技术的原理、方法和技术流程,并总结了第三代测序技术的应用领域,包括基因组重测序、do novo测序、转录组研究、甲基化检测、与疾病相关的结构变异检测,以及流行病学中病毒准种分析等应用;再次,比较了三代测序技术在转录组测序和表观遗传学研究中的技术优势,第三代测序技术在基因组重复区域或结构变异等研究领域具有非常明显的优势,对多种疾病的研究意义重大,已成为未来重要的精准诊断工具,此外,凭借对重要经济物种遗传信息的解析,育种工作者通过建立基因与性状的关联,对持有优良性状基因的个体进行人工选育,大大缩短了育种年限;最后,对第三代测序技术在医疗、农业、环境等领域的应用前景进行了展望。     

三代测序技术及其应用研究进展

通过DNA测序不仅可以更好地认识生命的本质,了解生物的差异性、进化及发展史,而且为重组DNA的研究提供了方向,在疾病诊断及基因分型方面具有非常重要的实用价值。首先从发现DNA是遗传物质开始,简要回顾了第一、二和三代测序技术的整个发展历程,以及各自的优缺点和主要测序技术或平台;其次,重点介绍了由PacBio公司开发的第三代测序典型技术——单分子实时测序技术(SMRT)和ONT纳米孔测序技术的原理、方法和技术流程,并总结了第三代测序技术的应用领域,包括基因组重测序、do novo测序、转录组研究、甲基化检测、与疾病相关的结构变异检测,以及流行病学中病毒准种分析等应用;再次,比较了三代测序技术在转录组测序和表观遗传学研究中的技术优势,第三代测序技术在基因组重复区域或结构变异等研究领域具有非常明显的优势,对多种疾病的研究意义重大,已成为未来重要的精准诊断工具,此外,凭借对重要经济物种遗传信息的解析,育种工作者通过建立基因与性状的关联,对持有优良性状基因的个体进行人工选育,大大缩短了育种年限;最后,对第三代测序技术在医疗、农业、环境等领域的应用前景进行了展望。     

新一代测序技术的发展与挑战

基因组测序技术是分子生物学及其相关学科研究中最常用的技术之一。从20世纪70年代中期第一代测序技术出现以来,基因组测序技术取得重大进展,改变了生命科学诸多领域的研究面貌。测序成本的急剧下降,测序通量呈指数提高,使得测序速度的改变远远超过了半导体工业的摩尔定律的描述。本文根据测序原理的不同,介绍几种代表性测序技术的原理和特点,对新一代测序技术作了重点阐述,分析新一代测序技术产生的海量数据对科学研究带来的挑战,并对测序技术未来的发展方向进行了展望。     

第三代测序技术的方法原理及其在生物领域的应用

在自然界中,生物DNA的碱基序列包含着生物体中绝大多数的遗传信息,破译这些碱基序列就成了探索生命奥秘的至关重要的课题。随着第二代测序技术(Next-Generation Sequencing,NGS)的发展和应用,其弊端正在显现,而第三代单分子测序技术在一定程度上可以弥补NGS技术在应用中的一些不足。本文阐述了第三代单分子测序技术的2个测序原理,介绍其在基因组、转录组、表观遗传学等方面的应用现状,同时对其未来发展进行展望。     

DNA测序技术发展及其对动物科学研究的影响

基因组是生物遗传信息的集合,开展生物基因组遗传信息的研究工作,将极大促进生物学的发展,探索生命的奥秘。近年来,DNA测序技术得到了突飞猛进的发展,以第二代测序技术(Next generation sequencing)为依托的DNA序列读取技术,具有高通量、低成本的特点。第二代测序技术在动物科学中的运用,对于阐释和掌握动物生长发育、遗传变异、繁殖和消化代谢等生命规律发挥了重要的作用。随着测序技术的发展,第三代测序技术(单分子测序技术)全面应用,将进一步推动动物科学的飞速发展。     

基于转录组测序生物信息学分析的研究进展

随着DNA双螺旋结构的发现,基因组研究开始进行,中心法则也成为了研究生命科学的核心。这对近年来分子生物学及检测技术的迅猛发展提供了良好的开端,随之而来的是基因测序研究成为了生物学上一个新的热点话题。虽然通过转录组测序可以获得海量基因数据,但是数据的深入探索还需要进一步研究,而这些深入的挖掘,需要生物信息学分析手段,从而建立了多组学,通过对其进行不断完善,使得现代生物科学形成了一个完整的系统。这使得生物基因学的研究可以成为一个逐层的分析,将通过整合分析出的信息数据来描述生命活动。因此,功能基因组的研究已经成为了动植物基因组研究的重要方向,特别是对转录组的研究尤为重要。作者通过对转录组学的时代背景、转录组研究的复杂性、DNA测序技术的发展史以及转录组学研究方法进行归纳,简述了转录组学的发展历程,并对转录组研究内容做了一个简单系统的介绍,为更加深入地了解转录组测序奠定了基础。     

绵羊FecB突变检测方法的建立及高繁滩羊核心群的构建

旨在建立快速、高效、精准检测FecB突变的荧光qPCR技术,为滩羊多羔性能研究、群体改良及肉用多羔滩羊新品系培育提供技术支撑。基于荧光qPCR技术基本原理,设计特异性引物对,开发基于荧光qPCR检测绵羊FecB突变的方法;对85只已知FecB基因型的健康、适繁雌性滩羊血液基因组DNA样品分别采用PCR-Sanger测序法、TaqMan探针法和荧光qPCR法进行FecB基因分型,统计3种方法的准确率;采用开发的荧光qPCR方法对939只健康、适繁滩羊进行FecB基因分型,统计不同FecB基因型经产母羊的产羔率。结果表明,使用TaqMan探针法、PCR-Sanger测序法和开发的荧光qPCR法对已知FecB基因型样品检测的比较中,荧光qPCR法对各基因型鉴定的准确度均达100%,高于前两者。939只滩羊FecB基因分型结果显示,6只滩羊为FecB突变纯合型（BB）、57只为杂合型（B+）、876只为野生型（++）,BB型、B+型和++型滩羊的基因型频率分别为0.64%、6.07%和93.29%,其中B等位基因频率为0.04,+等位基因频率为0.96;监测母羊群体的产羔数发现,FecB突变纯合型滩羊产羔率为166.67%,突变杂合型滩羊产羔率为153.12%,野生型滩羊产羔率为105.78%,纯合突变型和杂合突变型母羊群体的产羔率极显著高于野生型群体（P<0.01）。综上所述,与TaqMan探针法及PCR-Sanger测序法相比,本研究建立的绵羊FecB突变荧光qPCR分型方法具有简便易行、廉价高效的优点,在绵羊的分子选育中具有较高应用价值;同时本研究证实了滩羊FecB突变可显著提高母羊产羔率,为多羔滩羊的分子选育提供了坚实的技术支撑。     

生物芯片技术的特点及其在兽医科学中的应用研究进展

生物芯片技术是21世纪的前沿生物技术,该技术是继基因克隆、基因测序和PCR技术后的又一次革命性的技术突破,现已成为生物技术领域的研究热点之一,它的最突出特点是高通量、高集成、微型化、平行化、多样化和自动化。正是这些优点,使得生物芯片技术日益广泛应用于生命科学研究的众多领域。文章主要对生物芯片的特点和现状、技术环节及其在兽医科学研究中的应用作一综述。     

核酸扩增新技术

核酸扩增技术广泛应用于生命科学及其相关的各个领域,对生命科学的发展发挥着重要的作用。论文对核酸扩增的一些新技术进行综述,包括环介导等温扩增(LAMP)技术,赖解旋酶恒温基因扩增(HDA)技术,固相PCR技术,指数富集配体的系统进化(SELEX)技术,SOLEXA高通量测序技术。这些新技术具有重要的应用价值,随着技术的不断完善,将会有广阔的应用前景。     

蓝舌病相关病毒EUBANANGEE RNA2 及RNA3的cDNA克隆及序列分析

本文报道了蓝舌病相关病毒Eubanangee RNA 2与RNA 3 的cDNA克隆及序列分析。采用随机引物将纯化的病毒的dsRNA的第二,三片段逆转录成cDNA,用Sau3AI消化,克隆于BamHI酶切的M_(13)载体中,然后用Sanger双脱氧链终止法进行核酸的序列分析。结果表明:RNA3与BTV(蓝舌病)WJRNA3的同源性达70％以上,而RNA 2与BTV的RNA 2同源性较小。     

Foot-and-mouth disease virus subtyping by sequencing VP1 genes

In order to use nucleotide sequencing for foot-and-mouth disease virus (FMDV) diagnostic subtyping, it is necessary to shorten the time required for preparation of suitable templates. The time required for analysis was reduced by use of the viral RNA present in the total RNA extract of tissue from infected cattle as a template in the Sanger sequencing reaction. Results are now available within 3 days. The sequences determined encode capsid protein VP1 and therefore major neutralization epitopes. Such a sequence of FMDV O1Kaufbeuren, cultured in the animal, was compared with those of tissue-cultured viruses. They did not differ. It was concluded that a change of virus culture conditions does not necessarily account for antigenic variation.     

荷斯坦牛新遗传缺陷单倍型HH7分子筛查

HH7(Holstein Haplotype 7)是在荷斯坦牛群中新发现的一种隐性遗传缺陷单倍型,由27号染色体上CENPU基因4个碱基缺失突变引起,隐性基因纯合时能引起胚胎早期流产,严重影响着奶牛养殖者的经济效益.本研究利用竞争性等位基因特异性PCR(KASP法)对随机抽取的166头荷斯坦公牛样本进行了检测分析,结果...