高通量DNA測序和基因組學新型技術
內容提要
三十年前，由Sanger和G訂bert分別建立了DNA雙脫氧測序和化學測序技術。現在DNA測序的規模逐漸擴大，從每天能讀幾千個鹼基對序列的小規模測序，發展到如
今每天能夠進行成千上萬個序列的精確測定，成為數十億美元的“產業”。世界上幾個大的測序中心建立了大規模的基因組測序平台，支持幾乎所有大學和大型醫院的DNA測序工作。國際生物信息學中心擁有存儲約一千五百萬鹼基對序列信息的能力，我們正處於一個“後基因組”時代。然而DNA測序在生命科學和醫學的許多領域，仍然是一個主要的診斷和研究手段。這種強勁的需求，推動了新的測序技術的發展。這些新技術既不用電泳，也不用Sanger測序方法，而是通過DNA合成的方法進行測序，包括在固相表面上進行的多重平行測序反應，每一個循環的數據通過成像的方法獲得。最近有一項由454生命科學和馬普研究所制定的計畫，使用合成法測序技術測定穴居人基因組，該計畫顯示了這些新的DNA測序技術在後基因組學研究中的強大作用。這將成為第二代全人類基因組項目，而且預計將進一步陝速提升我們對人類基因組生物學知識的認識，加深我們對人類遺傳性疾病機制的了解。
本書匯集了DNA測序技術的一些新的進展，全書的框架由一系列綜述組成，主要包括Sange,和SBS測序方法的進展(KumarandFuller)、毛細管電泳和微型集成系統
(XiongandCheng)、MS測序(Ehrichetal.)和套用(Mitchelsonetal．)。還包括了一些最新的進展，如SBS技術的新進展(Marguliesetal．)、核酸染料SBS測序方法(Edwardsetal．)、通過循環合成實現單分子測序(HebertandBrasiavsky)、納米孔測序(LeeandMeller)，以及陣列DNA的游標測(Schwartzetal．)。在書的最後，討論了基因組拼接(Mc(；rath)中的生物信息學工具、古代和環境DNA樣品(Kowalchuketal．)的測序和SBS序列拼接工具(Keithetal．)等SBs測序的新套用。作者真誠希望此書的出版和發行能夠引起學生和研究人員對測序這個關鍵基因組學技術的興趣，並引發相關的技術革新。
編輯推薦
20世紀70年代，DNA雙脫氧測序和化學測序方法分別由Sanger和Gilbert建立，隨後即迅速的在基因組學和功能基因學研究中得到了廣泛的套用，現在已經成為分子生物學實驗的常規研究方法和手段。
作者簡介
KeithMitchelson是博奧生物有限公司，生物晶片北京國家工程 研究中心的研究員，也是清華大學醫學院醫學系統生物學研究中心的訪問學者。
目錄
現有技術
第一章概述：DNA測序技術進展
1引言
1.1 超高通量測序能力的生物技術意義
2測序前沿技術
2.1 毛細管電泳和Sanger測序法
2.2 高通量毛細管微陣列測序
2.3 染料和檢測器
2.4 微型晶片電泳
2.5 基於微型毛細管晶片的毛細管電泳測序
2.6 質譜測序
3固相陣列測序裝置
3.1 超敏感的檢測器和測序儀
3.2 合成測序
3.3DNA單分子測序
3.4 雜交重組測序
4技術展望
4.1 納米孔膜
4.2 DNA合成的直接電學檢測
5基因組短片段測序套用
5.1 基於重測序的基因分型
5.1.1polony基因分型
5.1.2 焦磷酸測序的基因分型
5.1.3 多態性比率測序
5.1.4 BEAMing
5.2 古生物基因組
5.3 洞人基因組
5.4元基因組
5.5 重複DNA序列的SAM測序
5.6 轉錄組和表達RNA序列分析
5.7 MPSS和基因組分析
5.8 光學定位
6小結
參考文獻
第二章 晶片毛細管電泳與系統遺傳分析系統
摘要
1引言
1.1 各種基於晶片的毛細管電泳系統
2晶片設計和流體操作
2.1 晶片設計
2.2 流體操作
3材料和製作
3.1 材料
3.2 製作
3.2.1 玻璃材料的製作步驟
3.2.2 高分子材料的製作步驟
4檢測
4.1 光學檢測
4.1.1 雷射誘導的螢光檢測
4.1.2 吸光度檢測
4.1.3 化學發光檢測
4.2 電化學檢測
4.2.1電流檢測
4.2.2電導檢測
4.2.3電位檢測
4.3 質譜
5表面修飾
5.1 動態包被
5.1.1 玻璃/石英基片的包被
5.1.2 PMMA基片的包被
5.1.3 PDMS基片的包被
5.2 永久性包被
5.2.1 玻璃/石英基片的永久包被
5.2.2 PMMA基片的永久包被
5.2.3 PDMS基片的永久包被
6套用
6.1 核酸分析
6.1.1 篩分介質
6.1.2 依大小排列DNA片段
6.1.3 基因分型
7DNA測序
……
第三章 套用MALDI-TOF質譜法比較序列分析——利用知己序列尋找新的序列
第四章 基於核苷酸偶聯染料的DNA測序進展
合成測序技術平台
第五章 454生命科學（454LifSciences）皮升級測序系統
第六章 合成法DNA測序的集成系統
單分子測序
第七章 單分子螢光顯微鏡及其在基於循環合成的單分子測序中的套用
第八章 基於單個DNA鏈的納米級核苷酸序列快速測序
第九章 全基因組水平的單分子測序系統
序列驗證和分析
第十章 測序和誘導突變相結合有利於短讀長獲得全新百萬級的DNA片段序列
第十一章 基因組測序和拼接
第十二章 具有高污染風險的樣品——古DNA和環境DNA核酸序列信息的有效測定
