全基因組鳥槍法

基本介紹

  • 中文名:全基因組鳥槍法
  • 外文名:Whole genome shotgun strategy
  • 分類:生物測序方法
概述,原理,具體過程,缺點,改進,

概述

全基因組鳥槍法測序是在獲得一定的遺傳及物理圖譜信息的基礎上,繞過bac克隆逐個排序的過程,將基因組DNA分解成2kb左右的小片段進行隨機測序,輔以一定數量的10kb的克隆和bac克隆的末端測序,利用超級計算機進行整合進行序列組裝的測序過程。

原理

對某基因組文庫全部克隆片段進行末端序列測定中未測到的鹼基數,即缺口(gap),與已測定的總鹼基數相關。隨著已測定鹼基數的增加,缺口的總鹼基數目會按照泊松公式的一個推論(P=e-m)迅速減小。其中P為基因組中某個鹼基未被測定的機率,m為所測定的鹼基數與基因組大小相比的倍數。m越大P值越小。當m=5(即隨機測定的鹼基數達到基因組的5倍)時,基因組中未測定的鹼基數為總鹼基數的0.67%(e-5=0.0067)。
對流感嗜血桿菌基因組(1.83Mb)來說,可能留有128個平均長為100bp的缺口。

具體過程

1.利用非特異DNA酶隨機切斷DNA,建立高度隨機,大小為1kb~2kb的基因文庫
2.進行高效,大規模的單末端測序和雙末端測序;
3.對測序結果進行序列拼接並排除連鎖匹配的錯誤;
4.構建λ文庫進行缺口填補,得到完整基因序列。

缺點

隨著所測基因組總量增大,所需測序的片段大量增加,各個片段重疊成一個連續體的機率是2n~2n2

改進

  1. 大片段克隆法(clone contig)。首先用稀有內切酶把待測基因組降解為數百kb以上的片段,再分別測序。
  2. 靶標鳥槍法(directed shotgun)。首先根據染色體上已知基因和標記的位置來確定部分DNA片段的相對位置,再逐步縮小各片段之間的缺口。

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