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天昊基因:基于二代测序平台新技术SSRseqTM,引领SSR分析新方向

时间:2017-11-09 18:07 来源:互联网 作者:网编
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摘要:当生命科学迈入到ATCG时代之后,目前常用的“跑电泳,比大小”的SSR检测技术,已经无法满足科研工作者对“准确、高效、定量”的要求。高通量测序技术的发展,让这一目标成为现实。上海天昊生物创新技术—SSRseqTM,基于主流二代测序平台开发,把SSR的“序列信息”及“比例信息”一网打尽,引领了SSR基因分型技术的革新发展。

什么是SSR?

SSR (Simple Sequence Repeats,简单序列重复),或称STR(Short Tandem Repeat,短片段串联重复)或者MST(Microsatellites,微卫星),广泛的存在于真核生物基因组中。大多数SSR是非编码序列,有时可以影响基因表达、剪接、蛋白序列及基因组结构等。因为SSR自身具有高度的变异性,因此不同品种和个体之间常常具有多态性的特点。虽然如此,但是SSR侧翼区域的序列却在物种内具有很高保守性,有时这种保守型甚至在物种间存在。正是因为SSR序列多态性和它侧翼序列保守性特点,使得它成为一种理想的遗传分子标记(图1),目前在包括DNA指纹图谱分析、遗传作图、亲缘关系鉴定、分子辅助育种、遗传多样性分析、种子纯度及品系鉴定中发挥着重要的作用。

图1、SSR结构特点

SSR传统检测方法的不足

SSR多样性产生的最主要原因是在SSR复制过程中DNA聚合酶固有的“滑移”现象造成的。目前检测SSR方法主要包括基于琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳、毛细管电泳等方法,普遍存在着分辨率不高、准确度不够、效率及通量不高等问题。例如,目前国家现行多种农作物SSR标记法鉴定品种技术标准中,就是基于跑电泳、比大小进行分型的,仅仅用到十几到几十个SSR标记。这些有限的SSR不足以构建高质量SSR指纹图谱用于区分亲缘性高物种间的关系。全基因组重测序虽然一次可以检测大量SSR位点,但是SSR序列仅仅占整个基因组的很小部分,例如人类基因组中的SSR只占3%左右,因此全基因组重测序会获得很多我们并不关心的冗余序列,这就稀释了所测有用数据的比例,使得SSR位点的测序深度很难超过10-100X,这样在合理的测序价格内,利用全基因组重测序的方法就难以得到准确性高的SSR分型。另外,用全基因组重测序进行SSR分型还会导致某些SSR位点的扩增偏好性以及SSR重复序列较高难度的数据分析等问题。

SSRseqTM的技术优势

天昊生物自主研发的SSR分型新技术—SSRseqTM,这种方法几乎克服了现存所有检测方法的不足,尤其适合对多SSR位点、超高深度的分型,准确度高,并且分辨率达到单碱基的水平,具体技术优势包括:

1)采用主流二代测序平台,精确检测重复单元、频数和相对比例信息;

2)除了高效准确检测二倍体真核生物SSR外,SSRseqTM技术还能够得到不同等位基因的比例信息,尤其适合多倍体动植物SSR检测(目前的电泳方法无法得到该信息)。前期在对六倍体植物油茶的SSR分型中,利用不同等位基因的比例数据,提高了多倍体物种遗传多样性分析的准确度,获得了更加清晰的遗传结构图。

3) 目标序列已知情况下,避免插入缺失引起的基因型误判(图2);

图2、A、B两个样本通过SSRseqTM可以准确区分,避免插入缺失引起的基因型误判

4) 避免将非特异性扩增条带误判为等位基因(图3);

图3、避免非特异性扩增条带的误判

5) 不需要人工判读基因型,基于生物信息学分析流程高效、准确分型;

6) 独创的基于二代数据的“滑移校正”及“扩增效率校正”,避免将滑移峰误判为等位基因;

7) 相对于传统技术,高通量、低费用;

8) 相比全基因组重测序,目标性更强,测序深度更高、性价比更高。

SSRseqTM适用范围:

因此,SSRseqTM技术适合所有二倍体及已知倍体多倍体动植物及真核微生物的SSR位点分型。考虑到检测成本情况,SSRseqTM在分型位点数和样本量都较小的情况下性价比较差,一般建议SSR检测位点数不少于10个,样本量不少于100个。

关闭此页 (责任编辑:小辉)

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