snp测序技术

1定义：

单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP），主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。它是人类可遗传的变异中最常见的一种。占所有已知多态性的90%以上。SNP在人类基因组中广泛存在，平均每500～1000个碱基对中就有1个，估计其总数可达300万个甚至更多。SNP所表现的多态性只涉及到单个碱基的变异，这种变异可由单个碱基的转换（transition）或颠换（transversion）所引起，也可由碱基的插入或缺失所致。但通常所说的SNP并不包括后两种情况。单核苷酸多态性（SNP）是指在基因组上单个核苷酸的变异，包括置换、颠换、缺失和插入。所谓转换是指同型碱基之间的转换,如嘌呤与嘌呤( G2A) 、嘧啶与嘧啶( T2C) 间的替换;所谓颠换是指发生在嘌呤与嘧啶(A2T、A2C、C2G、G2T) 之间的替换。从理论上来看每一个SNP 位点都可以有4 种不同的变异形式，但实际上发生的只有两种，即转换和颠换，二者之比为2：1。SNP 在CG序列上出现最为频繁，而且多是C转换为T ，原因是CG中的C 常为甲基化的，自发地脱氨后即成为胸腺嘧啶。一般而言，SNP 是指变异频率大于

编号: JN-20110912

illumina SNP 分析技术方案书

晶能生物技术（上海）有限公司

二0一一年九月十二日

晶能生物技术（上海）有限公司

公司背景

Illumina公司是一家从事开发，制造及销售用于分析遗传变异和生物功能的综合系统的高科技公司，于1998年成立，2005年进入中国，2007和2009年两次入选福布斯杂志评出的全美年度成长速度最快的高科技公司，同时亚太地区是Illumina全球增长最快的区域。公司在福布斯所公布的2009年度成长最快的高科技公司中超越Google，位列榜首。

Illumina的业务范围包括生物芯片技术，和新一代高通量测序技术两大领

域，具体则包括测序分析、基因表达分析、基因调控及表观遗传学分析、蛋白筛选分析、基因分型及CNV（拷贝数变异）分析。当然最为用户所知的是30倍磁珠覆盖产生的业内最高重复度及准确率，另外基因分型分析作为一种新兴遗传学技术，也正成为Illumina的一种核心技术。这项技术能够从核酸水平分析导致个体疾病的遗传变异，为多基因复杂疾病易感性，复杂疾病的发生机制和疾病防治与药物开发等领域的研究提供帮助。在Il

测序技术比拼

深度测序技术（Deep sequencing technology）可能很快就能和现有的某些芯片技术一较高下了。但目前科研界对这两项技术前景的看法并不一致，究竟哪种技术更好，应用范围更广泛还没有定论。

两款新型测序仪——Polonator与HeliScop新型测序技术平台多样化的市场市场大角力

新旧测序技术整合效应测序设备公司的“钱景”更新一代测序技术前景如何呢？

1

两款新型测序仪——Polonator与HeliScop

新一代测序技术（Next-generation sequencing, NGS）正以它强大的测序能力风靡整个科研界。仅仅2008年，就有两款全新型测序仪面世，一款是美国Danaher Motion公司推出的Polonator，另一款是美国Helicos公司的HeliScop。与其它新一代测序仪一样，这两款测序仪也因其测序快速、测序费用低廉而备受好评，也因此被测序界誉为革命性的、突破性的成果。这两款产品不仅能实现人们期待已久的个体基因诊断和个体化用药治疗

，

更有分析家认为，它们将取代功能类似的芯片类产品。

Polonator测序仪

HeliScope单分子测序仪

2

新型测序技术平台

自从2005年454 Life Sciences公

E:\\ > cd e: E:\\

E:\\ > cd plink-1

E:\\plink-1>plink –file test 1. Map 更新

Plink --sheep --file data --update-map position.txt --recode --out data1

Chrnew.txt -- update-chr --recode --out data2 Position: SNP code and position Chrnew：SNP code and Chr. 2．SNP merge

Plink --file data1 --merge data2.ped data2.map --recode --out merge 3．提取SNP位点

Plink --file data --extract 50kSNP.txt --recode --out data1 50kSNP.txt: 50k中的SNP名 4. Quality control

Call rate >98%/99%

Plink --file sheep --geno 0.02 --r

碱基测序技术原理及其进展

摘要：自1953年，剑桥大学科学家弗朗西斯.克里克(Francis crick)

和博士詹姆斯华生(Jamers waston)发现DNA双螺旋结构以来，已经走过近60年。在这期间，有关DNA的研究如火如荼。DNA碱基排列顺序中存在生物的遗传信息，为了的到DNA碱基顺序，研究者先后研发出不同的测序技术获得碱基信息。从1953年至今，碱基测序技术可以划分为三代，下面主要介绍第一代、第二代测序原理及其存在的优劣。

关键词：cDNA sanger测序法 焦磷酸测序法 第二代测序法

1.1977第一代—sanger测序法及Maxam-Gilbert化学裂解法。

1.1sanger测序法

1977年英国的F.sanger设计了 Sanger双脱氧链终止法[1]，其原理：双脱氧链末端终止法通过使用链终止剂—类似于正常dNTP的2’, 3’-双脱氧核苷三磷酸ddATP、ddTTP、ddCTP、ddGTP，将延伸的DNA链特异性地终止。其反应体系也包括单链模板、引物、4种dNTP和DNA聚合酶。共分四组，每组按一定比例加入一种ddNTP，它能随机渗入合成的DNA链，一旦渗入合成即终止，于是各种不同大小片段的末端核苷酸必定

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E:\\plink-1>plink –file test 1. Map 更新

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Chrnew.txt -- update-chr --recode --out data2 Position: SNP code and position Chrnew：SNP code and Chr. 2．SNP merge

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Plink --file data --extract 50kSNP.txt --recode --out data1 50kSNP.txt: 50k中的SNP名 4. Quality control

Call rate >98%/99%

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三代测序技术和原理介绍

导读从1977年第一代DNA测序技术（Sanger法）1，发展至今三十多年时间，测序技术已取得了相当大的发展，从第一代到第三代乃至第四代，测序读长从长到短，再从短到长。

摘要：从1977年第一代DNA测序技术（Sanger

法）1，发展至今三十多年时间，测序技术已取得了相当大的发展，从第一代到第三代乃至第四代，测序读长从长到短，再从短到长。虽然就当前形势看来第二代短读长测序技术在全球测序市场上仍然占有着绝对的优势位置，但第三和第四代测序技术也已在这一两年的时间中快速发展着。测序技术的每一次变革，也都对基因组研究，疾病医疗研究，药物研发，育种等领域产生巨大的推动作用。在这里我主要对当前的测序技术以及它们的测序原理做一个简单的小结。

图1：测序技术的发展历程

生命体遗传信息的快速获得对于生命科学的研究有着十分重要的意义。以上（图1）所描述的是自沃森和克里克在1953年建立DNA双螺旋结构以来，整个测序技术的发展历程。

第一代测序技术

第一代DNA测序技术用的是1975年由桑格（Sanger）和考尔森（Coulson）开创的链终止法或者是1976-1977年由马克西姆（Maxam）和吉尔伯特（Gilbert）发明的化学法（链降解）. 并在

TaqMan SNP基因分型

技术方法：

此技术是由美国Life technologies公司研发的SNP分型技术，其技术原理如下简介。PCR 反应时，加入一对两端有不同荧光标记的特异探针来识别不同的等位基因（allele1和allele2），5’端为报告荧光基团（reporter），3’端为淬灭荧光基团 (quencher)。PCR过程中，两个探针能与正向引物和反向引物之间的互补序列特异退火结合。当探针以完整形式存在时，由于能量共振转移，荧光基团只发出微弱荧光。特异的探针与相应的等位基因杂合后，DNA聚合酶发挥5’到3’外切酶活性，把报告荧光基团切割下来，脱离了3’端淬灭荧光基团的淬灭作用 (quench)，从而发出荧光。两个探针的5’端标有不同的荧光 (FAM或VIC)，3’端标有MGB 淬灭基团结合体。根据检测到的不同荧光，可以判断相应的样本的SNP 等位基因型。 整个技术的示意图如下：

应用领域：本方法适用于多个涉及到SNP分型的遗传研究领域。尤其适合针对全基因组SNP关联研究获得的初步阳性位点，以及全基因组测序得到的大量初筛突变位点进行进一步的大样品验证研究。

RFLP (多重荧光)SNP分型技术

已知的很多SNP位点正好位于限制性

GWAS学习笔记SNP过滤

1:缺失比例（Missing rates）：( GENO> 0.05 )

Shortly we will apply more stringent criteria, such that GENO > 0.05. In this case, 0.05*89 = 4.45 samples, meaning that if a SNP is missing in 4.45 more more samples, that SNP will be removed from the dataset.

不久将来，我们将采用更严格的标准，比如GENO> 0.05。在这种情况下，0.05 * 89 = 4.45样本，这意味着如果SNP在4.45多个样本中丢失，则SNP将从数据集中删除。

2:最小等位基因频率（Minor Allele frequencies）( MAF< 0.03 如果SNP较多可以设置为MAF<0.05)

MAF is the Minor Allele Frequency. It can be used to exclude SNPs which are not informative because they show little variation in the

GWAS学习笔记SNP过滤

1:缺失比例（Missing rates）：( GENO> 0.05 )

Shortly we will apply more stringent criteria, such that GENO > 0.05. In this case, 0.05*89 = 4.45 samples, meaning that if a SNP is missing in 4.45 more more samples, that SNP will be removed from the dataset.

不久将来，我们将采用更严格的标准，比如GENO> 0.05。在这种情况下，0.05 * 89 = 4.45样本，这意味着如果SNP在4.45多个样本中丢失，则SNP将从数据集中删除。

2:最小等位基因频率（Minor Allele frequencies）( MAF< 0.03 如果SNP较多可以设置为MAF<0.05)

MAF is the Minor Allele Frequency. It can be used to exclude SNPs which are not informative because they show little variation in the