Description
Details
Aluminum sealing foil ideal for manual sealing during PCR work and also for high throughput applications. Adhesive backing makes it easy to apply. Will resist temperatures from -86 °C to +105 °C. It is recommended to use the Amplate Roller (T329-9) to ensure a perfect bond, eliminating the dangers of evaporation. Pierceable with a pipet tip for easy access to sample. Certified RNAse, DNAse and DNA-free. DMSO resistant.
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正向测不通,可能是因为:
1、你的模板比较困难,比如GC含量局部比较高,形成发夹结构,或出现连续的G、C,也可能是连续的C、T。而生工一板要做384或96个反应,用的PCR条件是统一的,不可能兼顾到你的序列的特殊情况,因此你的序列PCR不出来
2、PCR纯化试剂盒有问题,可以考虑换纯化试剂盒。
3、测序时进样太多或太少
解决方法:
1、你可以试试用载体上的通用引物进行测序
2、已经设计出来的序列上设计一段引物,进行walking
Illuminamiseq测序是不是只测DNA的5到3方向的单链,而3到5在簇单链生成的时候被去掉了?是在rd1和index测序之前只有3到5单链共价结合在flowcell上?
直接测序法是建立在MSP基础上进一步深入研究CpG岛各个位点甲基化情况的方法.重亚硫酸盐使DNA中未发生甲基化的胞嘧啶脱氨基转变成尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶保持不变,行PCR扩增(引物设计时尽量避免有CpG,以免受甲基化因素的影响)所需片段,则尿嘧啶全部转化成胸腺嘧啶.最后,对PCR产物进行测序,并且与未经处理的序列比较,判断是否CpG位点发生甲基化.此方法一种可靠性及精确度很高的方法,能明确目的片段中每一个CpG位点的甲基化状态.在寻找有意义的关键性CpG位点上,有其他方法无法比拟的优点.测序法以CpG岛两侧不含CpG点的一段序列为引物配对区,所以能够同时扩增出甲基化和非甲基化靶序列.它的不足是耗费时间和耗资过多,至少要测序10个以上的克隆才能获得可靠数据,需要大量的克隆及质粒提取测序,过程较为繁琐、昂贵.
第一部分 基因组DNA的提取.
这一步没有悬念,完全可以购买供细胞或组织使用的DNA提取试剂盒,如果实验室条件成熟,自己配试剂提取完全可以.DNA比较稳定,只要在操作中不要使用暴力,提出的基因组DNA应该是完整的.
此步重点在于DNA的纯度,即减少或避免RNA、蛋白的污染很重要.因此在提取过程中需使用蛋白酶K及RNA酶以去除两者.
使用两者的细节:
1:蛋白酶K可以使用灭菌双蒸水配制成20mg/ml;
2:RNA酶必须要配制成不含DNA酶的RNA酶,即在购买市售RNA酶后进行再处理,配制成10mg/ml.否则可能的后果是不仅没有RNA,连DNA也被消化了.两者均于-20度保存.
验证提取DNA的纯度的方法有二:
1:紫外分光光度计计算OD比值;
2:1%-1.5%的琼脂糖凝胶电泳.
我倾向于第二种方法,这种方法完全可以明确所提基因组DNA的纯度,并根据Marker的上样量估计其浓度,以用于下一步的修饰.
第二部分 亚硫酸氢钠修饰基因组DNA
如不特别指出,所用双蒸水(DDW)均经高压蒸汽灭菌.
1:将约2ugDNA于1.5mlEP管中使用DDW稀释至50ul;
2:加5.5ul新鲜配制的3M NaOH;
3: 42℃水浴30min;
水浴期间配制:
4:10mM对苯二酚(氢醌),加30ul至上述水浴后混合液中;(溶液变成淡黄色)
5: 3.6M亚硫酸氢钠(Sigma,S9000),配制方法:1.88g亚硫酸氢钠使用DDW稀释,并以3M NaOH滴定溶液至PH 5.0,最终体积为5ml.这么大浓度的亚硫酸氢钠很难溶,但加入NaOH后会慢慢溶解,需要有耐心.PH一定要准确为5.0.加520ul至上述水浴后溶液中.
6:EP管外裹以铝箔纸,避光,轻柔颠倒混匀溶液.
7:加200 ul 石蜡油,防止水分蒸发,限制氧化.
8:50℃避光水浴16h.
一般此步在4pm开始做,熟练的话不到5pm即可完成,水浴16h正好至次日8am以后收,时间上很合适.
这一步细节:
1:基因组DNA的量不需十分精确,宁多勿少,因为在以后纯化回收步骤中会有丢失,且此方法修饰最多可至4ug.
2:所有试剂均须新鲜配制,所以配液的技术要过关,既要快,又要精确.
3:亚硫酸氢钠溶液呈强酸性,一定用碱将PH调制5.0,否则PH不合适会影响后续纯化吸收.
4:水浴最好达16小时,虽可以短至8小时,但后者修饰会有不完全.
第三部分 修饰后DNA纯化回收
EP管如无特别说明均为高压蒸汽灭菌的.
1. 将移液器枪头伸入石蜡油层下,先轻轻加压使其中一小段石蜡油排出,然后吸取混合液至一洁净1.5mlEP管中.
2:以下使用Promega Wizard Cleanup DNA纯化回收系统(Promega,A7280)
1)70℃水浴预热DDW;配制80%异丙醇;
2)加1ml Promega’s Wizard DNA Clean-up resin,轻柔颠倒混匀,使DNA充分与树脂结合;
3)由于该试剂盒中仅配备针筒没有针栓,如果有真空负压吸引器,使用起来很方便;如果没有,需要自备3ml-5ml注射器.将注射器针筒与试剂盒提供的回收小柱紧密连接后,将上述混合物用移液器移至针筒内,用2ml以上的EP管放置小柱下接收废液.加针栓,轻轻加压,将液体挤出,此时可见小柱内有白色的树脂沉积.
4)将注射器与小柱分离后拔出针栓,再将针筒与小柱连接,向针筒内加入2ml 80%的异丙醇,插入针栓,轻轻加压,将异丙醇挤出.此为洗涤步骤.
5)将注射器与小柱分离,将小柱置于洁净1.5ml洁净EP管上,离心12000rpm,2min,以甩去残余异丙醇成分,使树脂干燥.此时,修饰后DNA处于与树脂结合状态.
6)将小柱取下置于另一洁净1.5mlEP管上,移液器加50ul预热好的DDW,室温放置5min.
7)离心12000rpm,20s,此为洗脱步骤,此时EP管内液体即为洗脱的修饰后DNA溶液,终体积为50ul.
3:加5.5ul 新鲜配制的3M NaOH,室温放置15min.
4:加33ul 10M乙酸铵,以中和NaOH,使溶液PH于7.0左右.
5:加4ul 10mg/ml糖原,此作为沉淀指示剂,因为其与乙醇混合后可产生沉淀,便于以后离心后辨别回收物的位置,以防在吸取残余乙醇时将回收物吸走.其实,加入这些糖原究竟能起多大作用,不好说.不过有国产糖原卖,包装不大,也很便宜,买来一用,算严格遵守文献的步骤吧.
6:加270ul 冰无水乙醇,置于-20度,过夜沉淀.有人为沉淀最短可至2小时,但我认为时间长些可能会更好.并且做到此步骤时,一般会到中午,如果样本多的话要到下午,不妨放置过夜,日程可以轻松些,顺便做些其他试验.如果想当天做完,没有问题,但我认为最好多沉淀些时候,至少6小时吧(这是经验,我做过最少6小时,也是可以的,再短就不敢发表意见了)
7:4度,12000rpm离心,30min,倒去上清液,收集沉淀.不必吸净.
8:加500ul 70%乙醇,不要将沉淀吹打起来,只要把乙醇加上即可.轻柔倾斜EP管,旋转一圈,再次离心,4度12000rpm,5min.离心后倒掉上清,再加同量乙醇,同样再做一遍.此为洗涤步骤,共2次.
9:倒掉上清,并常温简短离心后,将附壁乙醇离至EP管底,移液器小心将残余液体吸净,室温干燥5min,或沉淀由不透明变为半透明或透明时,加入20ul- 30ulDDW,溶解沉淀.至此,已完成了修饰后DNA的纯化回收,所得为修饰后DNA溶液,可用于此后的进一步实验.
10:-20℃保存DNA溶液.
此步细节:
1:在使用注射器时,一定要用力均匀且轻,如使用暴力,会将小柱内的薄膜挤破,失去作用.
2:乙酸铵、糖原不需新鲜配制,糖原配好后放在-20度保存,乙酸铵室温即可,因为这样浓度的乙酸铵非常难溶,一旦放在4度,取出用时也会有很多溶质析出.
3:异丙醇、70%乙醇都不需要新鲜配制,但如果用量大,现场配也很方便.
此步关键是在树脂与DNA的结合上,这就再次强调第二部分调亚硫酸钠PH值得重要性.因为树脂与DNA结合需要有一个适当的PH,如前一步没做好,此步树脂不能与DNA很好结合,将会带来灾难性后果,即DNA随着液体被挤出了,洗脱时实际已没有任何DNA了.
第四部分 修饰后DNA用于PCR
这一步也没有悬念.我主要谈一下这里面的几个比较棘手的问题:
1:引物问题:我感觉自己设计引物有相当的难度,我曾设计过几对引物,并且试验了一下,但以失败告终.如果时间充裕、作的又是比较新的基因文献不多,自己设计引物没有问题.如果不是这样,还是参考文献更好些.首先查阅SCI分值高的文献,然后是著名实验室的文献,如果国内有做的,更好了,可以直接联系咨询.查到序列后,一定要和Genbank中的序列进行比对,防止有印刷错误造成的个别碱基的差别.然后再到google上搜一下,看用的人多否,体系条件是否一样.用的人多、体系条件一样,表明可重复性比较强.我也是按此行事,算比较顺利.
2:Taq酶问题:有文献用高保真的金牌 Taq(Platinum),但我感觉只要体系正确、变性退火等条件合适,一般的热启动酶是可以的.我开始使用的是Takara的LA Taq,很好用,配有10x含mg++的LA缓冲液.有时候用没了,暂时以Takara 的普通Taq酶也可以.如何选择,可以根据自己的情况.初作者还是用好一点的酶.
3:PCR的条件:变性一般都选择95度,3min.其余我感觉还是根据文献,退火可以根据你的引物的退火温度在小范围内尝试.一般和文献报道差别不大.只是扩增片断特异性的问题.建议根据文献.
4:做PCR的EP管最好选择进口的,壁薄且厚度均匀,这可以保证温度的迅速变化可以及时传递给管内的反应液,使体系真正在所设定的温度下运行.
5:PCR仪:如果在某一个仪器上作出来了,最好一直用此仪器继续.不同的仪器“脾气”也不一样,但EP管必要和仪器内的插孔紧密结合方好,留有空隙,我认为会影响温度的传递.
这一部分有些啰嗦,只是个人一些不成熟经验.有疑问处,请大家指出,交流.今天先到这里,现写一些内容,比较费劲,总是不能一挥而就.望见谅.歇息一会准备写最后蓝白斑筛选克隆这一部分.
第五部分 PCR产物的凝胶回收
这一步比较简单,可以购买一个凝胶PCR产物回收试剂盒,国产的就很好、价格也合理,比如TIANGEN的产品(用过).把切下来的胶按说明书操作即可.
几个细节:
1:PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳,要使用新配的电泳液.凝胶浓度1%-2%均可.
2:凝胶DNA回收时在300nm紫外灯下观察条带位置,切取目的片断所在位置的凝胶,尽量小,保证特异性.
3:紫外照射时间不能过长,否则对DNA有损伤.
4:回收后的DNA如不马上用就储存于-20度,在数月内是很稳定的.
第六部分 PCR产物与T载体的连接和转化、蓝白斑筛选
1:连接T载体(本实验使用的是Promega的试剂盒)
15ul体系
T-easy 1ul
Ligase 1ul
2xbuffer 7.5ul
DNA 5.5ul
4度,过夜.
2:连接产物的转化
1)-70度冰箱内取出感受态细菌,融化后置于冰上;
2)连接产物15ul 全部加入,至于冰上30分钟;
3)42度, 90秒钟;
4)冰上2分钟;
5)800ul LB培养基;
6)280rpm,37度,摇床45分钟(将管放水平了摇,保证菌液摇匀);
7)8000rpm,1分钟;在超净台内去上清,留100-150ul;
8)涂板:37度孵箱过夜;(板为含有氨苄青霉素的固体LB培养基)
先涂:X-gar 35ul
IPTG 25ul
后涂:混悬液
过夜后可见板上长出很多蓝色或白色斑点,取白色斑点,尤其是蓝色斑点周围的白色斑点,此处自联率较低.
3:取白斑,划种于新板上
新板:先涂:X-gar 35ul
IPTG 25ul
然后于板底划出分区,进行标记.根据需要,一般一板作50个克隆没有问题.
针头挑白斑划2道于板上相应区域内.
37度,孵箱过夜.
4:联系测序公司送测序.一般一个克隆在35-45元.
这一部分的细节:
1:涂板要均匀,保证Xgar和IPTG均匀分布在板面上;
2:不要让蓝白斑长得太满,否则选取克隆时容易一下挑2个.
1,测序技术的改进:全基因组主要应用的是illumina的Hiseq X10的测序平台,该平台在图片信息处理和flowcell上都有很大的改进(原来是平板上长簇,现在上面有小孔),另外在扩增的技术上也有一点改进(RPA扩增技术)。以上几点使得数据的通量大大调高。所以相应的测序价格也会降低。
2,市场占有策略:这一点我个人理解比技术更新更重要,illumina的战略思路,占有测序市场。其实illumina的Hiseq X10的测序平台试剂要比其他平台的试剂便宜很多。不过这个平台签有协议,只能做人的全基因组重测序项目。
二代测序技术给生命科学领域带来了彻底的改变,而NGS领域本身也在经历着某种意义上的变革。本文对二代测序领域的最新进展做了小结,其涉及的公司包括454LifeSciences,Illumina,LifeTechnologies,PacificBiosciences,OxfordNanopore等。
自从哈佛大学遗传学家GeorgeChurch和454LifeSciences公司JonathanRothberg掀起二代测序NGS的**以来,已经过去了将近十年。毫不夸张地说,这段时间以来NGS技术已经发生了翻天覆地的变化,在测序通量突飞猛进的同时,测序成本直线下降。
想当年454LifeSciences公司测序580-kb的细菌基因组,需要四小时的工作循环。而今年一月份Illumina公司发布的HiSeqX?Ten测序系统,能够以千元成本测序完整的人类基因组,最多每天能测序600billionbp。
如今,二代测序技术给生命科学领域带来了彻底的改变。而NGS领域本身也在经历着某种意义上的变革。正因如此,基因组学ArchonX奖(ArchonGenomicsXPrize)不得不于去年八月宣布取消,因为测序成本的直线下降已经使竞赛变得毫无意义。
Church的团队是该竞赛仅有的两只报名队伍之一,他认为参赛者们是否能够完成竞赛任务还很难预料。但无论如何,既然竞赛已经启动,总得让人家比完吧。
言归正传,二代测序领域的2013年既忙碌又喧嚣,在开年之际让我们对这一领域发生的最新进展做个小结吧。
454LifeSciences
去年十月,454LifeSciences宣布将于2016年中旬逐步淘汰其焦磷酸测序仪器,GSJunior和GSFLX+。据该公司介绍,从扩展性和成本角度看,454平台作为首个商业化的NGS系统已经基本上走到尽头,很难再对其进行升级和改良。Roche的BethButton指出,公司正在寻求新的测序合作伙伴。2013年9月,该公司宣布与昔日的竞争对手PacificBiosciences合作,拟基于PacBio公司的SMRT技术进行诊断产品的开发。
Illumina
今年一月Illumina公司发布了两个以Solexa测序技术为基础的新测序平台,HiSeqXTen和NextSeq?500。
据该公司的新闻稿介绍,定价$250,000的台式NextSeq500兼具了样品制备和测序功能。“它按钮式的操作,可以在许多常见测序应用之间切换。该系统能够在一天内测序整个人类基因组和多达16个外显子组。”NextSeq500运行75个测序循环只需12小时。
HiSeqXTen系统以10台仪器为单位销售,据称可以实现千元成本的人类基因组测序。该系统现定价1000万美元,能够在三天时间内生成1.8terabases的数据,相当于每天约600Gb,比HiSeq2500强十倍。
华盛顿大学的ElaineMardis表示,HiSeqXTen系统针对的应该是提供人类基因组测序的服务产业,因为很少有研究机构能用到如此高的通量。“要想实现千元成本,就需要正确的样本量,”她说。当然,高通量还意味着更为复杂的数据分析。
Mardis的团队曾作过计算,为了跟上HiSeqXTen他们可能需要花费八百万美元在信息学设施上。此外,实现千元成本意味着每年需要测序18,000到20,000个基因组。“我要测序许多肿瘤基因组,”她说。“但数量还远远不够。”
LifeTechnologies
已被ThermoFisher收购的LifeTechnologies拥有两款NGS平台,SOLiD和IonTorrent。据Thermo的AndyFelton介绍,公司已经将工作的重心放在后者身上。“绝大多数研发工作已经转移到Ion上,”他说。
目前的IonPGM系统可使用最新的Ion318芯片,产出多达6million400bp的读取,也就是说四小时运行的产量能达到2Gb。而新IonProton?使用IonPI?芯片,能够产出80million200bp的读取,即每次运行产量达到10Gb至14Gb。
据介绍,今年公司将会推出用于转录组测序的新IonPII芯片,每张这样的芯片可产出300million100bp的读取,随着系统改良甚至可能达到200bp。
此外,LifeTechnologies公司正在研发一种新的聚合酶,Hi-Q。据Felton介绍,Hi-Q能“显著提高精确性”,减少90%的插入/缺失误差。这种酶将于今年的中旬实现全面商业化。
PacificBiosciences
PacificBiosciences公司以长读取的二代测序技术著称。据该公司的创始人SteveTurner介绍,在新测序化学P5-C3的帮助下,如今PacificBio的测序读长已经达到了8.5kb。P5-C3“提供了一个保护性的支架”,可以阻止酶和荧光团之间发生身体接触,避免酶受到潜在的光学损伤。
“我们已经很大程度上减少了系统中的光学损伤,我们相信现在测序读长受到的限制,只来自于样品本身,”Turner说。样品本身的限制是指,读长越长就越难生成不含损伤位点或缺口的测序模板,而这样的缺口会导致测序过早中止。
目前PacBio®RSII和SMRTCell系统,每次运行可产出50,000个读取(约400millionbp)。这一数字会在接下来的一年中继续增涨,Turner说。“我们预计在2014年内,令测序读长再增加50%,并于2015年达到20,000bp。”
最近研究人员发表文章向人们展示,在新装配方法HGAP的帮助下(hierarchicalgenome-assemblyprocess),可以实现只利用PacBio化学法对真核基因组进行从头装配。一月份,该公司公布了对黑腹果蝇(Drosophilamelanogaster)进行的完整二倍体基因组装配,生成了长达24.6Mb的重叠群(contigs),N50值为15.2Mb(N50值反映了重叠群的长度)。就在上周,PacBio公司又公布了一个54x覆盖度的单倍体人类基因组装配,生成了“3.25Gb的基因组装配,重叠群N50值为4.38Mb,其中最长的重叠群达到44Mb。”
OxfordNanopore
OxfordNanopore公司无疑是纳米孔测序的领导者,这一技术也被称为第三代测序。该公司去年十月份宣布,将在2014年年初推出USB大小的MinION?测序仪,为客户提供先期体验(early-access)。
与其他类似先期体验项目不同的是,OxfordNanopore公司不会局限于传统的测序中心,而是向广大的个人用户敞开大门。该公司准备在接下来的一周发出邀请。
OxfordNanopore公司强调,不是每个MinIONAccessProgram(MAP)申请者都会在第一轮受到邀请,而且公司提供的MinION数量也可能少于申请者的要求。这些仪器将在六周内进行发送。
2012年,OxfordNanopore公司在AGBT上描述了两个测序系统,MinION就是其中之一,另一个产品是GridION?。据公司发言人称,MinION的大小使其更容易受到人们的关注,它的灵活性和测序能力将推动NGS进一步迈向普罗大众。
OxfordNanopore公司希望通过MinIONAccessProgram评估测序系统的实用性、对不同应用的适应性、数据分析、以及公司的物流运输和试剂分配等。这些数据将有助于未来开展的GridION先期体验项目,不过该公司还未公布这一项目的具体启动时间。
广泛的应用前景
在二代测序技术不断进步的同时,它的应用也越来越广泛。据Mardis介绍,二代测序在临床领域的应用快速增涨。越来越多的研究者选择二代测序的多基因panel对肿瘤进行研究,或者通过外显子测序鉴定潜在的药物靶点。在诊断儿童遗传学疾病时,人们也逐渐抛开了传统的诊断方法,转而使用全外显子组测序。
Mardis补充到,NGS检测有两大优势,它既可以帮助人们确定治疗方案,也可以为患儿父母评估他们未来子女患同样疾病的风险。实际上Church认为,用二代测序进行(致病基因)携带者筛查,是NGS的“杀手锏”。
“任何考虑使用辅助生殖手段的人…都应当知道精子捐献者是否携带与严重疾病有关的隐性等位基因,”他说。“人们已经发现了数百个能够预测疾病的基因,现在也有不少服务可以对它们进行准确的检测。”
最近,Church作为共同作者发表了一项新研究。据他介绍,这是首次发表用NGS进行携带者筛查的文章,他们的方法“充分提高了质量并且降低了成本”。研究团队使用padlock探针,在194个细胞系中抽出并测序了15个有临床意义的基因,其中55个细胞系来自于携带上述基因突变的个体。
二代测序的另一个新兴的应用领域是单细胞RNA测序。“单细胞RNA测序能向我们展示,相同细胞中RNA表达的天然随机性,这一点非常吸引人。”Mardis说。
Church介绍到,他即将发表的一篇文章描述了一种新的测序方案,称为荧光原位测序(fluorescentinsitusequencing)。这一技术将荧光原位杂交和RNA-Seq结合起来,能够计数并确定不同转录本在组织切片中的空间定位。
Church的团队通过荧光原位测序证实,转录本会依据伤口的愈合情况在成纤维细胞中呈不对称分布。(Science禁止透露进一步的细节)
这样的数据在十年前简直难以想象。同样,我们也很难想象NGS在未来十年又会发生怎样的翻天覆地的变化。
来源:生物探索

