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分子克隆實驗---第三章：測序結(jié)果解讀

發(fā)布時間： 2025-03-31　　點擊次數(shù)： 1445次

一代測序是克隆實驗中常見的下游實驗?，F(xiàn)代 DNA 測序技術(shù)源于 Sanger 鏈末端終止測序法，其工作原理與 Sanger 測序不同的是 4 組反應(yīng)的雙脫氧核苷酸分別用不同的熒光分子標記，每個試管的產(chǎn)物在光激發(fā)下發(fā)出不同顏色的熒光，延伸反應(yīng)和鏈終止完成后，將全部 4 組反應(yīng)物混合，在同一泳道進行凝膠電泳，通過激光束激發(fā)熒光分析不同位置堿基的熒光顏色完成測序分析。

一般情況下，測序信號文件多為 *.ab1 文件，該文件能夠得到每個堿基的測序峰型及整體質(zhì)量；*.seq 文件則為 ab1 文件導出得到的測序結(jié)果序列，ab1 文件中已具有堿基序列信息，因此 *.seq 文件可不作重點關(guān)注。

一代測序的每次測序反應(yīng)能夠產(chǎn)生約 600-900bp 堿基信息，測序開始的 5’ 端約 50bp 左右的測序信號不穩(wěn)定，檢測 800bp 左右之后信號開始衰減，各種波之間有重疊等情況。這部分結(jié)果信息不準確，不建議參考使用。

理想狀態(tài)的測序信號應(yīng)當是獨立單一的峰形信號，波峰與波谷清晰，峰與峰之間的距離均勻，波峰底部沒有雜峰干擾，此時得到的堿基信息可信度超高；測序信號出現(xiàn)雙峰、套峰等情況時，該處堿基信息可信度低，需要其他測序結(jié)果共同比對分析

測序問題的主要原因：
◆ 套峰
a) 全雙峰：多引物結(jié)合位點（菌液、質(zhì)粒）；非特異擴增（PCR 產(chǎn)物）；
b) 前雙峰：多引物結(jié)合位點，其中一套模板測序中斷（菌液、質(zhì)粒）；多引物結(jié)合位點（PCR
擴增未純化產(chǎn)物）；引物二聚體或小片段干擾（PCR 產(chǎn)物純化非切膠樣品）；
c) 中間雙峰：非單克隆（菌液、質(zhì)粒）；堿基缺失或等位基因雙模板（PCR 擴增未純化產(chǎn)物）；
d) 后雙峰：非單克隆（菌液、質(zhì)粒）；堿基缺失（PCR 產(chǎn)物）。

◆ 測序信號
a) 無信號：引物結(jié)合位點不存在或被破壞；
b) 信號差：引物或模板的質(zhì)量不高，或引物和模板匹配性低，或樣本濃度偏低；
c) 信號衰減：可能因測序序列的特殊結(jié)構(gòu)導致，如 Poly 結(jié)構(gòu)、重復序列、回文結(jié)構(gòu)、發(fā)卡結(jié)構(gòu)、GC 富集、AT 富集等；若為正常峰形后逐漸衰減，可能模板反應(yīng)量不足；
d) 信號中斷：模板存在高級結(jié)構(gòu)，導致 dNTP 和 ddNTP 在某位點無法與模板結(jié)合；
e) 測序移碼：測序開端移碼可能是引物降解，局部移碼可能樣本存在高級結(jié)構(gòu)；
f) 測序底峰干擾：可能測序引物不純；可能測序樣品不純混有正、反向引物。

優(yōu)化方案：套峰
二聚體、小片段干擾：凝膠電泳，切膠純化回收；
多引物結(jié)合位點：更換引物測序或反向測通；
堿基缺失：構(gòu)建單克隆后測序；
非單克隆：在載體構(gòu)建克隆正確下重新挑取單克隆測序；
非特異性擴增：優(yōu)化反應(yīng)條件重新制備；
等位基因雙模板：構(gòu)建單克隆后測序。

測序信號
無信號：更換引物或重新提供樣品測序；
信號差：提供高質(zhì)量樣品測序；
信號衰減：特殊結(jié)構(gòu)導致衰減，建議反向測序拼接；若正常峰形后逐漸衰減：提供高質(zhì)量樣品；
測序中斷：建議反向測序測通；
測序底峰干擾：重新制備模板，引物 PAGE 膠純化。

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