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        主頁 &amp;gt; 技術服務 &amp;gt; 動植物目標區域測序

        動植物目標區域測序

        動植物目標區域測序

        技術簡介:

              目標區域測序(Targeted Sequencing):是指針對感興趣的目標區域富集后進行大規模測序。研究者可以針對自己感興趣的染色體區域或者大量的候選基因區域進行數百個甚至上千個樣品的序列測定。       目前,天昊生物針對動植物基因組不同大小的目的區域,提供基于安捷倫 SureSelect定制靶向序列捕獲系統和基于FastTargetTM多重PCR富集測序技術的目標區域測序服務。

        技術優勢:

         • 針對性強:比起全基因組水平的研究,目標區域測序更具有針對性,可以依賴大量的前期研究成果,獲得候選染色體區域或者基于生物通路的大量候選基因。
         • 費用低:目標區域測序區域較小,可對數百個樣品進行快速測序,大大降低了研究成本。
         • 信息量大:比起目標區域或者候選基因單倍型標簽SNP分型的研究策略,目標區域測序可以完整覆蓋整個基因區域,不僅可以獲得高頻SNP的分型數據,而且還可以發現低頻的和個體特有的變異。
         • 效率高:比起使用Sanger法的候選基因測序方法,基于二代測序技術的目標區域測序更加快速、高效。
         • 高精度:目標區域的高測序深度保證了更準確的測序結果,例如目標區域測序的測序深度可以達到200×。

        I、基于安捷倫SureSelect定制靶向序列捕獲系統

              安捷倫SureSelect定制靶向序列捕獲系統可用于設計定制的雜交捕獲基因組合,以靶向基因組的任意編碼或非編碼區。通過 SureDesign 自定義設計工具,您可以設計和訂購任意定制基因組合,靈活捕獲 100 kb到?12 Mb 的基因組區域,用于檢測 SNV、插入缺失和 CNV 等基因組變異。

        有參物種列表:

             • H. sapiens 人
             • M. musculus 老鼠
             • R. norvegicus 大鼠
             • A. thaliana 擬南芥
             • B. taurus 牛
             • C. elegans 線蟲
             • C. familiaris 旋木雀
             • C. jacchus 狨猴
             • D. melanogaster 果蠅
             • D. rerio 斑馬魚
             • G. gallus 雞
             • M. mulatta 恒河猴
             • O. latipes 青鳉
             • O. sativa 水稻
             • S. cerevisiae 釀酒酵母
             • S. pombe 裂殖酵母
        其他有參物種均可以手工設計,無參物種需要提供簡化基因組或轉錄組等數據。

        技術路線:



        II、基于FastTargetTM多重PCR富集測序技術

              針對目的區域設計多重PCR擴增體系,從而達到富集目的片段的目的,對研究者感興趣的基因組區域進行捕獲富集。一個擴增反應體系可以完成16-20個PCR反應,直接獲得4 kb左右的基因組區域,該技術方法非常成熟,方法快速、操作簡單,無需復雜的建庫過程。后續,利用Illumina 平臺進行2×150 bp測序模式對目的片段進行測序,對所獲得測序數據進行生物信息學的讀取、質控及分析,尋找研究感興趣的序列及序列差異。

        技術路線:



        技術參數與實驗流程


        技術參數


        樣本要求 測序策略 數據要求 項目要求 分析內容
        樣本類型:完整無污染的基因組DNA; 樣本濃度:濃度 ≥ 20ng/μL; 樣本純度:OD 260/280介于1.8-2.0,OD260/230 ≥2.0; 樣品需求量:30 ng/20片段 Illumina 2X150/2X250 對于通過質控所有樣本:所有樣本目標區域測序深度平均>500×,Q30>75% 超過90%的樣本目標區域測序深>300×,這些樣本大于20×的片段比例平均大于90%;以上數據標準不適用于位于或包含高GC區域、STR區域的擴增子。 適用物種:動物、植物 參考基因組:均可 數據庫:最好有SNP數據庫、重復序列數據庫 染色體倍數:多倍體結果準確性受影響 樣本數:≥100 建議片段數:≥10 需客戶提供信息:物種信息,樣品來源、基因名(有參)或目的區域序列 原始數據整理、質量評估 序列過濾、統計富集效率 比對到目的區域 SNV/InDel檢測,注釋 群體結構分析 基因型與表型關聯分析 進化分析

        經典文章解讀


        1) 文章標題:Resolution of the ordinal phylogeny of mosses using targeted exons from organellar and nuclear genomes

        題目:利用細胞器和核基因組的靶向外顯子測序解析苔蘚系統發育

        發表雜志:Nature Communications

        影響因子:12.353

        發表時間:2019-4

              苔蘚的陸地多樣化跨越了至少4億年,但其系統發育仍然模糊不清。本研究基于完整細胞器(線粒體和葉綠體)基因和核基因進行了系統發育重建。研究者選取了29個蘚目中的142種蘚類植物,使用靶向捕獲測序方法,成功獲得每個物種的122個細胞器(40線粒體、82葉綠體)基因和150個單拷貝核基因的序列數據,為蘚類植物建立了可靠的目級系統框架,解決了一些疑難類群的系統關系,并建立了蘚類植物的一個新目—孔雀蘚目(圖1)。

        圖1、蘚類植物的系統發育樹

        2) Phylogenetics of moth-like butterflies (Papilionoidea: Hedylidae) based on a new 13-locus target capture probe set

        題目:基于13個新位點的靶向捕獲探針組研究蛾類蝴蝶(鳳蝶總科:絲角蝶科)系統發育研究

        發表雜志:Molecular Phylogenetics and Evolution

        研究內容:

              蛾類蝴蝶(絲角蝶科)的36個種之間的進化關系目前仍未完全明確。本研究利用安捷倫SureSelect靶向富集系統,開發出一套探針組合“BUTTERFLY2.0”用于蝴蝶系統發育學研究。該試劑盒包含了14433個探針,分布于所有分類群的13個位點上。用BUTTERFLY2.0探針組合成功捕獲了所有11個分類群基因座,其余的COI和wingless兩個基因座,分別捕獲94%和97%的分類群。本研究結果與形態學研究相一致,并推測其祖先可能是晝夜性的(圖2)。BUTTERFLY2.0探針組合包括標準蝴蝶系統發育標記,可以從幾十年前的博物館標本中捕獲序列,是推斷蝴蝶生命樹系統發育關系的一種經濟有效的技術。

        圖2、絲角蝶科最大似然樹及晝夜活動模式的演變


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