在微观层面,生命科学领域研究的物质可以笼统地分为DNA、RNA、蛋白质三个部分。单纯从这三个物质的角度,蛋白质相关的研究一般归属于免疫学,DNA/RNA相关的是分子生物学,对应的临床诊断应用,也就是免疫诊断和分子诊断。某种意义上,基因测序是生命科学及医学领域对DNA和RNA研究的特别高端的技术。虽是生命科学领域从业人员,但术业有专攻,之前对基因测序的系统了解较少。某种机缘下,今日静下来学习基因测序,遂把今日学到的内容总结下,以飨读者。
1、de novo测序:不依赖于现有序列资料的从头测序,利用生物信息学手段对基因序列进行拼接、组装,从而获得该物种的基因组图谱。测序目标物是DNA。
2、全基因组重测序(whole genome squencing,WGS):对已知基因组序列物种的不同个体分别进行基因组测序,从而对个体或群体进行差异性分析。全基因组测序可以实现在全基因组水平上检测疾病或动植物突变位点或结构变异,具有较大的科研和产业应用价值。测序目标物也是DNA。
3、全外显子测序(whole exome squencing,WES):通过序列捕获技术捕捉并富集全基因组的外显子区域DNA,然后对其进行高通量测序。与WGS相比,WES的优点在于成本较低,可以很好地应用于基因的SNP、Indel等研究。缺点在于无法分析基因组结构变异信息,如染色体断裂重组。测序目标物亦是DNA。
4、转录组测序(RNA-seq):转录组某特定样本(物种或细胞)产生的所有转录本的集合(包含mRNA及非编码RNA)。转录组测序的目标物是RNA,可以对转录本的结构、变异、非编码区域功能、基因表达水平的研究提供有效信息,同时也是促进新转录本的发现。
5、Small RNA测序:顾名思义,是针对small RNA的测序,测序目标物为RNA。Small RNA包含miRNA、ncRNA、siRNA等,是一大类存在广泛的调控分子,在基因表达调控、生物个体发育、代谢及疾病的发生等各种生理过程中均发挥着重要作用。可以从Small RNA测序分析中获得物种全基因组水平的miRNA图谱。
6、微生物多样性测序:针对细菌、真菌等物种,根据其物种特性扩增微生物的16S rDNA、18S rDNA以及ITS高变区域进行测序,从而获得基于微生物的菌落结构、进化、微生物与环境互作信息等相关内容。
7、宏基因组测序(Metagenomics Sequencing):针对微生物群体基因组的分析(对应“宏”的概念),以此对微生物物种的多样性、种群结构、基因功能、代谢网络等等进行分析。
近期会集中对生命科学领域各实验方法进行汇总学习,也会尽量整理学习后的心得,即完整自我总结的过程,也分享给大家,以期更多的朋友了解生命科学的世界。