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何謂ChIP-Seq?

ChIP–seq ( Chromatin immunoprecipitation sequencing )是指染色質免疫沉澱後,所獲得的DNA片段進行高通量定序,並將此片段利用生物資訊的軟體對回至基因體,可以瞭解DNA-binding proteinshistone modifications的狀況,進而得知染色结合的調控因子的相互作用關係。

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    次代定序( Next- generation sequencing, NGS ) 的技術自發展以來,應用層面相當之廣泛,舉凡:學術研究、醫學檢測、藥品查驗以及考古起源等,日新月異的定序技術發展之下,使得原本躓礙不前的考古科研有另一層突破性進展,本篇主旨探討利用NGS 巧妙的運籌帷幄,一窺歷史的跡象,揭開對古代生物迷思。古人曾云:「以史為鏡,可以知興替」。古老生物的遺傳密碼在NGS 抽絲剝繭下,間接了解生物演進,這些遠古的遺傳物質aDNA ( ancient DNA ) 經長年累月的歲月摧殘,會產生一些自發性的變異及損壞 ( 如:氧化、水解與 DNA crosslink ),或因外發性的降解 ( 如環境中的微生物所分泌核酸水解酵素,直接崩解 DNA 結構)。形成aDNA 三個主要特性:短片段、嘌呤丟失作用( depurination ) 與去胺基作用( deamination ) (Sawyer et al., 2012),亦在先前之『利用NGS觀察DNA降解現象』一文中,詳細敘述相關的發生過程及原理,但這些現象往往左右定序的正確性,容易造成鹼基配對錯誤 ( misincorporation 或稱 miscoding lesions ) 現象,導致產生錯誤的序列訊息,以下就由三方面的研究作介紹。

壹、遠古動物的研究方面:

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遺傳學上將複雜疾病(complex disease)定義為多基因性(polygenic)或是多因性(multifactorial)造成的疾病,可能由多個組合的基因變異和環境因子促進而成。已知這種特性的疾病包含氣喘、乳癌、慢性白血病、肺腺癌、部分精神疾病、第二型糖尿病等等一百多種。除此之外部分的疾病還會有相同的症狀。最近新聞上有一組美國研究團隊與台灣和泰國的醫院合作發現一種俱有和愛滋病類似症狀的遺傳疾病-成人免疫缺乏症候群(http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1111160)也被認為是多因性的疾病。患有此病的人都是亞洲人,或亞洲出生、住在其他地方的人,因此該疾病可能和遺傳或是環境有關。

 

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