Ion Torrent 基因分析仪——介绍及原理

IonTorrent基因分析仪组件:

IonTorrent与Illumina原理的主要区别:

Illumina:荧光信号

Ion Torrent:电信号

IonTorrent 核心理念:

核心理念:芯片就是测序仪

特点:扩展性、简捷、快速

半导体测序技术:

IonTorrent生物化学原理:

IonTorrent如何快速、直接检测:

Ion系列测序平台适用的chips及数据产出情况汇总:

PGM Chip:

314 Chip:1.2M Wells

316 Chip:6.1M Wells

318 Chip:11M Wells


Ion torrent测序过程:

Follow 和Cycle的含义:

一个“Follow”:将一个特定的dNTP(T, A, C, or G)打入芯片,随后进行洗脱;

一个“Cycle”:是由4个dNTP组成,例如:A-T-C-G= 1 Cycle。

测序时“Follow”的顺序是怎样的?

“Flow”的顺序是以下dNTP顺序的重复(参数可调):

“TACG-TACG-TCTG-AGCA-TCGA-TCGA-TGTA-CAGC”



IonTorrent 测序记录“Ionograms”:

An “ionogram”代表信号的输出

必须“从上到下”和“从左向右”读

柱的高度代表在一个“Flow”中有几个核酸结合上去

“Negative ” 或 “zero” flows 代表没有核酸结合上去


IonTorrent实验流程汇总:

IonTorrent特点:

1.扩展性 :灵活高效的Ion Torrent

2.简捷:简单而又真实的生物化学原理

3.快速:最快速的操作流程

IonTorrent应用与产品化:

提供快速鉴别与筛查食源性致病菌的整套工具


微生物全基因组测序— de novo 测序和重测序;

宏基因组测序(16S/18S…)—一项有效的工具;

RNA病毒测序:

1.纯化的RNA病毒分型

–病毒RNA抽提

–长PCR扩增子

–短PCR扩增子(利用AmpliSeq技术)

–TargetSeq捕获

2.未知的RNA病毒 denovo分析

–病毒RNA抽提

–反向富集,去除rRNA专有引物设计,去除宿主rRNA

Ion Total RNA-SeqKit (48 reactions)

•构建全外显子或Small RNA文库;

•维持原始单链并减少偏向性和错误;

•低起始量建库:总RNA 200ng或5ngmiRNA。

目标区域:

1.扩增子测序

基于PCR目标序列的深度测序,用于检测变异}扩增子的长度是可变的,

Ion Xpress™ 文库制备试剂盒与现有的Sanger测序法的引物完全兼容

利用barcoding试剂盒(条码试剂盒),可以实现多种样品的扩增子同时测序

检测生殖细胞和体细胞的突变

2.捕获目标序列 (目标序列>100kb)

通过杂交法或大量并行的PCR,实现目标序列的富集

•TargetSeq™定制富集试剂盒,可根据客户应用需求实现特定序列的富集

•可与其他富集方法兼容

Ion DNA 条码接头(Barcode Adaptor )1-96试剂盒

1.Ion半导体测序技术采用优化的barcodes可以 一次进行多达96种文库的同时测序。

2.支持多种文库的目标序列或全基因组的再测序,可以降低成本,节省样品。

3. 最少的接头序列和强大的校正功能确保样品种类的确认

4. 兼容自动化操作


微生物测序

准确,快速的细菌和病毒的从头测序和重测序

线粒体测序

多重线粒体测序用于科研,临床和法医等应用

扩增子测序

•多重扩增子测序用于快速的检测生殖细胞和体细胞的突变

•与毛细管电泳测序的引物完全兼容

•利用测序进行基因分型

•细菌和病毒的分型质粒测序

大片段目标序列(>100kb)的在测序

快速,简单的操作流程适用于所有的大片段目标序列的富集方法

验证全基因组和显子组的突变

正交技术验证SOLiD®System/Illumina的全基因组和外显子组的测序结果

文库评估

在进行高通量的测序之前,对构建的文库进行快速的复杂性验证或QC质控

RNA测序

快速,简单的RNA测序解决方案(最初主要针对于小RNA&低复杂度的转录组)

IonTorrent数据处理:

Ion Torrent下机数据格式(SFF、BAM、Fastq)

默认下机文件类型为:BAM;

通过插件FastqCreator可下机直接生成:Fastq;

原始下机数据路径:

Fastq格式文件:/results/analysis/output/Home/(ReportName)/plugin_out/FileExporter_out.*

BAM格式文件:/results/analysis/output/Home/(ReportName)

IonTorrent测序质控:

Positive-controlKit,上机制备模板时加入;

可自行设置,占据上样量;

IonTorrent上机情况反馈

机器运行及分析的日志文件压缩包(Support文件)。


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