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DNA测序是如何工作的 [复制链接]

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什么是DNA测序

DNA测序是一种用于测定特定DNA分子的核苷酸序列的实验室技术。它使用荧光标记的核苷酸,这些核苷酸在PCR过程中掺入。基于荧光检测技术,有两种主要的测序方法:Sanger测序和二代测序。

DNA测序如何工作

在DNA测序过程中,荧光标记的核苷酸通过PCR添加到特定的DNA片段中。对于DNA链的伸长,使用常规脱氧核苷酸(dNTP)。然而,ddNTPs被添加到反应混合物中,该混合物是荧光标记的。由于ddNTP在脱氧核糖分子中没有3′OH基团,因此可能不会发生进一步的链生长,从而终止链生长。DNA的糖磷酸骨架是由脱氧核糖的3′OH基团和进入核苷酸的磷酸基团之间的磷酸二酯键形成的。然而,ddNTPs以低浓度添加;因此,它们不会立即终止链条增长。

将四种类型的ddNTP添加到四种单独的PCR混合物中。通过添加ddATP,ddGTP,ddCTP和ddTTP进行四种独立的PCR反应。因此,在每个反应混合物中,链生长分别终止于A,G,C和T核苷酸。例如,在加入ddATP的反应混合物中,不同扩增子的生长终止于DNA片段中的每个A核苷酸处。通过Sanger测序测定DNA序列如图2所示。

四种类型的核苷酸中的每一种都用单独的荧光颜色标记;ddATP用绿色染料标记;ddGTP用黄色染料标记;ddCTP用蓝色标记;ddTTP用红色染料标记。因此,四个PCR反应的扩增子以不同的颜色标记。

在扩增感兴趣的DNA片段后,通过凝胶电泳或毛细管电泳分离扩增子。DNA片段的核苷酸序列可以通过检测发射荧光来确定。通过Sanger测序,每次运行都可以轻松确定-1,个碱基对长片段的核苷酸序列。然而,由于基因组中存在大量核苷酸,全基因组核苷酸序列的测定仍然具有挑战性。然而,下一代测序技术如测序,每次运行可以读取约2万个碱基对。

结论

DNA测序是一种分子生物学技术,用于测定DNA片段的核苷酸序列。在测序过程中,荧光标记的核苷酸通过PCR添加到DNA片段中。通过检测发射荧光,可以确定核苷酸序列。

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