高通量测序技术(High-throughputsequencing,HTS)是对传统Sanger测序(称为一代测序技术)革命性的改变, 一次对几十万到几百万条核酸分子进行序列测定,因此在有些文献中称其为下一代测序技术(next generation sequencing,NGS )足见其划时代的改变,同时高通量测序使得对一个物种的转录组和基因组进行细致全貌的分析成为可能, 所以又被称为深度测序(Deepsequencing)。

 

今天我们来讲讲高通量测序都包括哪些类型的测序项目。

 

转录组学

 

 

转录组学(transcriptomics),是一门在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科。简而言之,转录组学是从RNA水平研究基因表达的情况。转录组学研究对象包括包括mRNA、长链非编码RNA、小RNA等,研究活细胞所能转录出来的所有RNA的总和,是研究细胞表型和功能的一个重要手段。

新一代高通量测序技术可以全面快速地获得特定细胞或组织在某一个状态下几乎所有转录本的序列信息和表达信息,从而准确地分析基因表达差异、基因结构变异、基因融合、RNA编辑、基因点突变等生命科学的重要问题。

 

测序项目包括:

lncRNA测序 (lncRNA-seq)
环状RNA测序 (cirRNA-seq)
外泌体lncRNA/miRNA测序 (exosome-seq)
miRNA测序 (miRNA-seq)
紫外交联免疫沉淀结合高通量测序 (CLIP-seq)

 

基因组学

 

 

基因组学是研究生物基因组和如何利用基因的一门学问,用于概括涉及基因作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学分支。基因组研究应该包括两方面的内容:以全基因组测序为目标的结构基因组学(structural genomics)和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学(functional genomics),又被称为后基因组(postgenome)研究,成为系统生物学的重要方法。

新一代高通量测序技术可以全面快速地获得一个全新物种的基因组概况,可以帮助研究者从基因组水平上对物种的生长、发育、进化、起源等重大问题进行研究,将加深研究者对物种的认识,在新基因的发现、物种改良等方面发挥巨大作用;或者找到大量的单核苷酸多态性位点(SNP)、拷贝数变异(Copy Number Variation,CNV)、插入缺失(InDel,Insertion/Deletion)、结构变异(Structure Variation,SV)等变异信息,应用范围涉及临床医药研究、群体遗传学研究、关联分析、进化分析等众多领域。

 

测序项目有:

 

外显子测序 (Exome-seq)

16s rDNA测序 (16s-seq)

宏基因测序 (Meta-seq)

扩增子测序 (Amplicon-seq)

全基因组从头测序 (De novo seq)

 

表观组学

 

在基因组DNA序列没有改变的情况下,基因的表达调控和性状发生了可遗传的变化,在基因组的水平上研究表观遗传修饰的领域被称为“表观基因组学(epigenomics)”。对基因组而言,不仅仅是序列包含遗传信息,而且其修饰也可以记载遗传信息。表观遗传修饰主要包括脱氧核糖核酸的甲基化和组蛋白修饰两类。表观组学研究结合新一代高通量测序技术及表观遗传学研究方法,在全基因组水平进行基因调控机制研究。

 

测序项目有:

RRBS测序 (RRBS-seq)
MBD测序 (MBD-seq)
MeDIP测序 (MeDIP-seq)
染色质免疫共沉淀测序 (ChIP-seq)

 

免疫组学

 免疫组学初始定义局限于研究抗体和TCR V区分子结构与功能,随着人类基因组计划的完成,免疫组学的概念已远远超出了抗体和TCR的范畴,其新定义是研究免疫相关的全套分子库,它们的作用靶分子及其功能,免疫组学包括了免疫基因组学,免疫蛋白质组学和免疫信息学三方面的研究,特别强调在基因组学和蛋白质组学研究的基础上,充分利用生物信息学,生物芯片,系统生物学,结构生物学,高通量筛选等技术。

 

测序项目有:

T细胞受体测序TCR-seq

 

我们会陆续推出各个测序项目的软件使用和分析课程,敬请关注。

 

基因学院(jiyinxueyuan.com)原创文章。