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illumina測序原理

flwocell是帶有流通槽的玻璃滑塊,是測序反應的載體,裏面有8條lane。

lane是測序反應的平行泳道,是試劑添加、洗脫等過程的發生位置。

每壹個lane裏最小的單位叫做壹個tile,每個tile會種下不同的cluster,每個tile在壹次循環中會拍照4次(每個堿基壹次)。

測序的結果就叫做壹個reads,對雙端測序來說,5'端reads叫reads1,3'端reads叫reads2。

/video/av13107081

樣品準備就是在DNA fragments(片段)的末端添加adaptors(接頭)。超聲波將DNA分子打斷成300-800bp長序列片段(人類基因組打成300-500bp),用酶補平為平末端,然後3‘端加壹個A堿基(因為接頭的3‘端有壹個突出的T),再在兩端加上互補配對的adapter,再通過PCR擴增達到壹定濃度,構成單鏈DNA文庫。

每壹個lane固定了兩種不同的oligos(寡聚核苷酸引物)(垂直於lane),測序時,兩種oligos中的壹種和fragment上的adaptor互補結合,如下圖所示:

再之後雙鏈分子變性,原始模板(左)被洗去,右邊鏈通過bridge PCR進行擴增。隨後不斷擴增,生成數百萬個cluster,如下圖:

測序從第壹個測序引物primer的延伸開始,生成第壹個read(讀段)。每壹個核苷酸都帶有熒光標記。四種核苷酸帶有四個不同的熒光標記,發射出特征性的熒光信號,這個專有過程叫sequencing-by-synthesis.循環結束後,生成的read product被沖掉,在生成下壹個read。整個過程生成數百萬個reads,代表所有的fragment。

/video/av9273946

這個視頻的21分有講雙端測序的過程,自己寫的過程裏沒提到第二條鏈怎麽生成的。

測序後生成的文件為fastq格式,每4行為壹個read,read第1行:空格左邊(從紅色的1開始)為ID信息,DJG8....為測序儀信息,後邊數字代表是測序儀運行的第272次。空格右邊為barcode信息,用於區分樣品。第2行為測序結果序列信息。第4行為堿基質量值。