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CSPro 是 Certified Service Provider 的縮寫,Illumina CSPro 指的是 Illumina 服務提供者認證計畫,其目的是保證服務提供者 (供應商) 能使用 Illumina 最先進的科技提供最高品質基因分析服務。得到 Illumina 服務認證的服務提供者必需通過幾個步驟:

需要 Illumina 原廠的 FAS 進行筆試,並審查所產生的資料量是否符合原廠所規範資料量。

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PCR-Free 顧名思義是指不經 PCR 步驟而完成 library construction。

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microRNA(miRNA)是一段長度約22個核苷酸的RNA分子,由DNA轉錄而來但並不會表現成蛋白質。主要的功能為調控動物和植物的轉譯後修飾,很多癌症被發現可能由這些小RNA分子所影響。當miRNA與其被調控基因的binding target site 鍵結後,會抑制其基因的表現(抑制轉譯)或使其基因轉錄後的RNA序列斷裂。miRNA與基因binding target site通常是落在transcript的3’UTR,以miRNA 5’方向的第2到第8核苷酸(seed區域)與transcript完美鍵結,此外研究發現miRNA的seed區域與基因binding時,可以是G:U wobble的模式鍵結,或是在seed的區域有少數的核苷酸並沒鍵結(Imperfect seed);miRNA與基因的binding site也可能落在3’UTR以外的區域。

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使用 NGS 系統應用在物種全基因體上定序上是已發展成熟的技術,然而在真核生物的研究方面,有著高等生物基因體過於龐大複雜的難題存在,在過去,科學家們想研究物種的基因體特定區域時,往往只能小部份的使用 PCR 增幅目標區域並定序之,如今結合上 Exome Capture 技術以及 NGS 系統,能夠讓科學家們專注在研究目標的表現基因上,還能以更便宜的價格,獲得較全基因體定序深度更深的序列資料。

以人類基因體舉例來說,30 億個鹼基對的全基因體序列,Exome 部份僅有其中的 3000 萬,這表示許多科學家們著手研究一項研究主題時,可能僅是對其中 1% 的序列感興趣,因此出現了利用 DNA 雜合原理為基礎的 Exome Capture 技術。下圖為 Exome Capture 的流程圖,我們將製備完成的 DNA library,在鹼的環境下打斷氫鍵變成單股,在加入掛上 Biotin 的單股 DNA Exome probe,使得基因體中的 Exome 部份被這些 probe 雜合上,其後再使用帶有磁珠的 Streptavidin,留下 Exome 洗去不需要的基因部分。除此之外尚有其他三種 Exome Capture 的方式,有的需要 DNA polymerase 參予,不過原理仍大同小異,最重要的部分,仍然是 Exome Probe 的設計,要利用小片段的 DNA (ex: 95 mer) 專一性的抓住較大片段的 DNA (ex: 350 mer),是需要經過精密的設計以及評估的。 

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  • Aug 20 Sat 2011 01:29
  • N50

N50是一個用來評估de novo assembly效果好壞的方法之一。當我們把contigscaffold從大到小排列後,從最大的contig開始進行長度的累加,當累加長度達到全部contigscaffold總長度的50%時,這時所加上的contigscaffold長度,即為N50。如下圖所示:

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ChIP-sequencing是研究蛋白質與DNA互動的一種方法,是利用抗體與抗原結合的特性,將蛋白質與互動的DNA抓下,再透過DNA純化的方法,取得與蛋白質互動的DNA,然後透過次世代定序的技術來得到該DNA正確的序列。

 

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NGS具有高輸出量的特性,而且不需經過bacterial cloning的過程,這兩種特性使得定序的成本大大得降低,至2010年底,以Illumina系統為例,定序成本,每1bp約只需要花費新台幣0.0002元,遠低於Sanger sequencing成本0.2元/bp。NGS所具有的高輸出量與高解析度特性,使其應用範圍也日趨廣泛,遍及基因體學、生物醫學、環境科學等研究 (上圖);而利用NGS 系統的研究論文也越來越多 (下圖 橘色線),數量呈現對數成長,反觀Microarray與QPCR,研究論文的數量已經趨近於飽和 (下圖 藍線與紫線),而利用Southern與Northern bolt的研究論文數量有下降的趨勢 (下圖 淡紫色線),這說明著NGS的時代已經到來,NGS技術已成熟且普及化,解決了從前的技術無法解決的難題。

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你知道嗎? 細菌族群就棲身在你的身體裡,有些住在皮膚表面,有些居住在腸內道,而不同部位的細菌族群種類也不盡相同,甚至,每個人身體上的菌相也會有所差異;2009年,美國科羅拉多大學團隊,利用NGS系統進行16S rRNA序列分析,進而描繪出全世界第一張人體菌相圖(上圖),讓我們清楚得觀察到,不同部位皆有其獨特的細菌族群,而口腔與腸道是人體菌相最複雜的地方,相較而言,皮膚表面的菌相就顯得單純;有越來越多證據顯示,人類身體的細菌族群與人體健康有關,然而,人體共生菌方面的研究仍在剛起步的階段,這群細菌的所扮演的角色還待更進一步的研究。

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融合基因 (fusion gene) 經常發現在血癌、前列腺癌及軟組織肉瘤中,並且有越來越多證據顯示與導致該癌症的發生有關係。融合基因的形成是由於染色體發生了易位 (translocation) 、刪除 (interstitial deletion) 或倒置 (inversion) 所造成,融合基因所表現的融合蛋白 (fusion protein) 在功能上會有所變異,以慢性骨隨白血病 (Chronic myelogenous leukemia) 中 BCR-ABL  融合基因為例,BCR-ABL 會表現成 tyrosine kinase 並活化細胞周期調節系統中的控制週期蛋白,加速細胞分裂,並抑制 DNA 修復,導致病變,並且在 95% 的患有慢性骨隨白血病的病人中皆有 BCR-ABL 基因,因此可當成 biomarker 來判別是否罹患慢性骨隨白血病。

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