基因组学的测序方法（DNA）

Question

如题所述

Answer 1

全基因组测序（WGS）

全基因组测序是指对物种细胞的完整基因组进行测序，从DNA的第一个碱基开始到最后一个碱基结束，完整检测并排列基因组序列，能鉴定出基因组中的各种类型突变。这种方法适用于没有参考基因组或参考质量不佳的生物体。目前主要有两种技术。

全外显子测序（WES）

全外显子测序主要关注人类基因组的编码区（大约180,000个外显子，占1-2%），包含约30MB的序列。这种方法能有效识别与疾病、种群进化相关的编码区及调控区域（UTR）遗传突变，结合大量数据库，有助于更好地解释变异与疾病的关系。相较于全基因组测序，WES具有高性价比、高测序深度、高通量和高精确度等优势。

靶向DNA测序（panel）

靶向DNA测序是针对一组特定基因或区域进行测序，分为多重扩增子测序和杂交捕获测序。相比全基因组和全外显子测序，靶向测序更经济高效，能深入研究疾病相关基因，鉴定低频率变异，实现遗传突变的可信鉴定。

人类线粒体基因组测序

线粒体基因组是真核生物中的重要细胞器，编码与自身功能相关的基因。人类线粒体DNA结构紧凑，长约16kb，基因组简单、高度保守、母系遗传、进化速度快、重组率低、拷贝数高。目前，通过液相杂交探针捕获技术，将mtDNA富集后进行高通量测序。

单细胞靶向DNA测序

单细胞靶向DNA测序主要使用Mission Bio的Tapestri平台，该平台通过细胞裂解、蛋白酶消化、液滴重新封装、条形码添加等步骤，实现单细胞水平的基因拷贝数变化、单碱基突变、插入缺失及蛋白质表达检测，有助于揭示肿瘤发展轨迹、克隆结构，鉴定及纯化基因编辑产物等。

扩增子测序

扩增子测序是利用通用引物扩增环境中微生物的特定区域（如16S rDNA、18S rDNA或ITS），通过高通量测序检测序列变异和丰度信息，分析微生物群落的多样性和分布规律，揭示环境样品中微生物种类及相对丰度。

16S rDNA测序

16S rDNA测序是基于细菌rRNA的V3-V4区，具有高特异性、数据库信息全，适合细菌多样性的分析。

18S rDNA测序

18S rDNA测序用于真核微生物分类标准，V4区使用最多、数据库信息最全、分类效果最好。

ITS测序

ITS测序是用于真菌不同种属系统发育分析，体现种间差异，包含ITS 1和ITS 2片段。

功能基因扩增子测序

功能基因扩增子测序针对具有特定功能的微生物基因，如硝化细菌、反硝化菌等，研究物种差异、分类和丰度，分析环境因子与功能细菌群落结构的关系。

宏基因组测序

宏基因组测序研究特定环境下所有微生物群体的基因组，提供高精准度的物种鉴定，获得低丰度物种信息，完整基因组信息，以及环境样本中细菌基因组草图。

微生物高通量单细胞基因组测序Microbe-seq

Microbe-seq是在单细胞层面进行微生物基因组测序的技术，通过一系列步骤实现微生物基因组的精确测序。

SiC-seq测序流程

SiC-seq测序流程包括条形码液滴文库的制备、单个细菌封装、细胞壁消化、基因组片段化、PCR扩增和测序等步骤。

以上是目前在DNA层次上进行的测序方法，随着新技术的发展，后续将不断更新补充。