NGS测序基础梳理02

  • 本文图解Illumina测序平台,flow cell表面簇生成(Cluster Generation)过程。

  • 写作时间:2020,有问题可留言或者我的公众号。

本文将了解到什么?

1 flow cell

2 簇生成

为何要进行簇生成?

簇生成步骤

1)文库与flow cell表面P5杂交与互补链合成

2)双链变性

3)桥式PCR扩增

4)反链切除

5)DNA链3'封闭

参考资料:

更好的阅读体验请戳:Illumina平台测序簇生成(Cluster Generation)图解


  • 1 flow cell

  • 为何要先介绍flow cell?

因为簇生成的过程发生在flow cell上。

  • flow cell简介

1)flow cell是一个玻璃片,上面有2个或8个泳道(lane),有一元硬币那么厚,不同测序仪使用的flow cell可能不同,下图为一个8 lane flow cell:

不同平台可能对应不同的flow cell

2)flow cell表面都随机植入了大量与文库P5互补的序列及P7,如下图:

3)后面要介绍的簇生成和测序均发生在Lane里面;


2 簇生成

  • 为何要进行簇生成?

单个DNA文库序列释放荧光信号太弱,不容易被检测到;多个拷贝的簇DNA文库序列可以放大荧光信号,可以理解为一个簇对应fastq中一条read。

  • 簇生成步骤

1)文库与flow cell表面P5杂交与互补链合成

文库与flow cell表面P5杂交

DNA聚合酶作用下从3'到5'延伸合成互补链

互补链合成

2)双链变性

双链变性洗去文库,留下新合成的单链

留下新合成的单链

3)桥式PCR扩增

  • 第一轮扩增

沿着箭头方向延伸扩增

桥式PCR扩增 形成双链的“桥”

桥式双链DNA结构变性

桥结构变性成两条分别和flow cell共价连接的链

  • 第二轮桥式PCR扩增 

杂交

沿着箭头方向延伸

结束第二轮PCR

  • 桥式PCR N个循环后 

多个桥变性

4)反链切除

留下与Flow cell上P7上的链

5)DNA链3'封闭

3’端被封闭,防止不必要的DNA延伸,簇生成到此结束

参考资料:

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