最简洁易懂讲sanger测序

       桑格测序法,又称双脱氧链终止反应,与化学降解法以及其衍生方法统称为第一代DNA测序技术,为人类基因组计划所使用主要测序方法,人类基因组中用的是基于sanger法的半自动测序仪。其原理是测序反应的核心就是利用ddNTP(由于缺少3'-OH基团,不具有与另一个dNTP连接形成磷酸二酯键的能力),这些ddNTP可用来中止DNA链的延伸。此外,这些ddNTP上连接有放射性同位素或荧光标记基团,因此可以被自动化的仪器或凝胶成像系统所检测到。

其测序步骤如下:

首先,将待测序的DNA扩增,就是复制出很多相同的DNA,准备足够的样本量。↓

接下来,加热,使DNA变性。双链DNA就分离开来,成为单链DNA,只留下下面的单链,称为模板链。↓

将测序引物(primer)和模板链结合,从模版连的3’位置开始(图片中应该是反了,后面图片都是反的,感谢徐鑫指正!),加入引物是因为DNA聚合酶不能重头复制需要前面有一小段起点。(感谢阿敲指正!)↓

然后将添加完测序引物的DNA平均分散在四个反应容器中。为什么是四个?因为DNA由4个碱基组成,分别是:A、T、G、C。↓

接下来,将DNA聚合酶加入到所有四个反应容器中。↓

继续添加佐料,将四个基本碱基的原料(dNTP),这些原料还是单个的脱氧核糖核酸,加入到每个反应容器。↓

接下来,关键步骤来了,加入特异性ddNTP到反应容器,每个反应容器中只加入一种ddNTP。这里有点复杂,要说一下,什么是特异性ddNTP。ddNTP就是一种变异过的碱基,也有四种,我们姑且称为A*,T*,G*,C*,他也可以和对应的碱基结合,A*-> T, T*-> A, G*->C, C*->G。但是和普通碱基不同的是,当他们和对应碱基结合后,可以终止后续的其他结合,就是DNA的链式反应就结束了。这样就产生很多一边完整(模板单链),一边不完整(因为ddNTP的存在)的DNA分子。如下图,分别加入不同的ddNTP后↓

以黄色的为例,比如这个黄色容器代表加入ddATP(A*)。↓

因为有DNA聚合酶,还有碱基原料,还有特殊碱基A*,在这个容器内开始DNA聚合反应。↓

聚合酶将各个碱基连接到模板链上,直至特殊的A*碱基(带尾巴的黄色块)和绿色块T碱基配对,然后聚合反应终止。这里大家要问了,为什么不和前面的两个绿色结合,直接终止呢?这里要说一句,这里的结合是随机产生的,所以,有一些运气好,直接就和第一个绿色块结合,然后终止了。有些就和第二个绿色块结合,有些就和后面的绿色块结合,反正因为样本足够,按照概率来说,每个对应的绿色块都会有机会和特殊A*碱基配对。下图只是其中一种情况。↓

其他的容器内也在发生相类似的反应。等到反应结束后,将这四个容器内的产物,放置到电泳胶上。↓

通电↓

由于其磷酸盐主链赋予的负电荷,DNA从负极开始迁移,较小的较轻长度的DNA进一步迁移到电泳板的底部。刚刚我们提到过,由于ddNTP随机结合的位置不同,形成的不完整DNA分子,这里不同的DNA分子就被区分出来了,并且分布在不同的位置上。通过荧光标记的方法,就会在胶片上留下记号。↓


转自

https://zhuanlan.zhihu.com/p/29270914

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A1%91%E6%A0%BC%E6%B5%8B%E5%BA%8F

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,544评论 6 501
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,430评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,764评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,193评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,216评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,182评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,063评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,917评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,329评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,543评论 2 332
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,722评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,425评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,019评论 3 326
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,671评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,825评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,729评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,614评论 2 353

推荐阅读更多精彩内容