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為確保育種者的智慧財產權避免侵權事件、檢測作物是否為混合品種與協助追查農產品走私等皆需進行作物品種鑑定,因此良好的鑑定技術將有助於作物品種鑑定。

 

近年來國內已有多個單位透過簡單重複序列分子標誌多型性分析進行作物品種鑑定,以下針對簡單重複序列進行相關說明:

簡單重複序列 (simple sequence repeat) 簡稱SSR,又可稱為微衛星序列 (microsatellite),是一種以2~6個核苷酸為一個 motif 的重複性序列,普遍存在於所有原核與真核生物基因體 (genome) 中。簡單重複序列於單一基因座 (single locus) 具有多重對偶基因 (multiple alleles) 與共顯性 (codominance) 遺傳的特性,此外簡單重複序列motif發生突變的機率相較於基因體的其他區域高,促使簡單重複序列於每個個體間存在著高度的變異性進而造就簡單重複序列成為鑑別度良好的分子標誌。

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什麼是多樣性? 就從微生物當作例子說起吧!

人體的微生物對身體很重要,它們能保護人體健康,調節免疫系統,維護消化系統之運作。2013年興起了腸道環境與疾病相關議題,近期許多期刊上也相繼發表腸道環境(菌相)多樣性與疾病之相關性文獻。2013年6月份《自然Nature》期刊發表一篇文章,提及利用次世代定序儀器分別檢測代謝正常、不正常(血糖控制機能受損)與糖尿病之歐洲女性(平均年齡為70歲)之腸道環境(Gut metagenome)。結果發現,代謝不正常、糖尿病患者之腸道環境與代謝正常之腸道環境非常不同。那些代謝疾病之患者腸道環境改變,雖然腸道內之細菌數量一樣多但多樣性明顯較少。藉此推測,肥胖症、糖尿病與心血管疾病等相關代謝疾病與腸道環境之改變有關連。[1]

同樣地,2013年11月份,《科學Science》期刊發表兩篇[2、3],關於癌症治療效果與腸道環境相關之文章。通常,罹患癌症之患者體力不佳且免疫系統較弱,因此容易受到外環境影響而感染,因此需要藉由抗生素來幫助癌症患者抵抗外環境之感染。但抗生素之使用會影響腸道內菌群發展,而菌群多樣性卻被證實影響著癌症患者接受化療的效果程度。《科學Science》期刊發表兩篇文獻內容皆以動物實驗為模組,結合次世代定序技術檢測腸道環境與癌症之腫瘤微環境的關係,並且指出腸道微生物能夠幫助癌症治療效果。不過,文獻中有提及,這些模組皆作用於動物體上,同時也期望未來在人體試驗上能夠看見署光。

不只腸道環境需要多樣性能夠維持人體健康,人體的免疫系統,同樣也需要多樣性,來維持與調節免疫系統。免疫系統是最了解自體的醫生,當免疫系統發生問題,那麼與免疫相關之疾病當然紛紛出現,因此,若能了解免疫醫生如何診斷與治療人體,那麼疾病也就更容易對付了。早在2009年PNAS[4]文獻發表,利用次世代定序儀器對免疫T細胞接受器( T Cell Receptor,TCR)的特地區域做定序,發現腸癌患者之免疫細胞多樣性比正常人少,免疫細胞的多樣性低及表示功能性較少,即便是免疫細胞總數不變,那麼面對疾病就相對變得難解了。

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臺灣大學TechComm科技共同空間主辦[次世代高通量核酸定序工作坊] ,有勁將於當日分享光學圖譜(Optical Mapping)和基因體序列組裝(Genome de novo Assembly)的分析經驗。工作坊內容包含介紹Optical Mapping 的技術,不需要Cloning、PCR及Hybridization等技術,也不需要任何核酸序列的資料,就可提供高解析度的全基因體之限制酶酵素圖譜,進而瞭解完整的基因體架構。

現場還有專案研究諮商,歡迎有興趣的老師和同學撥空參加,演講相關訊息如下:

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在先前的部落格中我們介紹過了在Windows 7平台下利用bowtie或bowtie2將NGS定序的資料和reference序列作alignment,並利用samtools進行檔案的處理以及利用IGV觀看瀏覽alignment結果

詳細內容可參照:

1. bowtie教學

2. bowtie2, samtools教學

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