industrial
Hapmap 1st phase data
release
ABI SOLiD 1.0 Rise of Launched! Genome Wide Association Studies (GWAS)
SOLiD 3.0: 100GB out of the box!
The 3rd Generation Sequencing will be launched
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3
成熟的二代测序技术平台
Roche / 454 Genome Sequencer
FLX 500 Mb / run
Illumina / Solexa/GIIx Genetic Analyzer 50~95GB / run
Illumina / Solexa/HiSeq 200GB / run
GA
ILMN HiSeq 2000 launched
2000 2002 2003 2005 2006 2007 2008 2009
2010
In the coming future
Rise of Genbank databases from DNA sequencing
Human Genome Project & Celera
数据分析
✓ 序列预处理（质量控制） ✓ 基因组分型技术 ✓ SNP、Indel、CNV、染色体结构变异及注释 ✓ 与表型相关的全基因组关联分析和功能连锁性分析
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5
பைடு நூலகம்
高通量测序服务
▪ 外显子捕获测序(Target exome capture)
实验
数据分析
✓ >30X的覆盖率 (Solexa or SOLiD)
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6
高通量测序服务
▪ 转录组测序 (RNA-seq sequencing)
实验
数据分析
✓ mRNA打断、反转录、加接头 ✓ De novo 454 构建转录图谱 ✓ Reference barcode建库
Solexa，SOLiD
✓ 序列预处理（质量控制） ✓ 表达丰度统计 ✓ 注释(功能、代谢通路、表达差异比较) ✓ 未知转录本的分析
8
两种测序策略：
❖ 基于BAC的方法： 先把基因组打碎成200－300kb的片段并制成BAC文
▪ microRNA测序(microRNA sequencing)
实验
✓ microRNA提取、两头加接头、 反转录、建库 (Solexa or SOLiD)
数据分析
✓ 序列预处理（质量控制） ✓ 已知microRNA丰度统计 ✓ 未知microRNA预测及丰度统计
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7
高通量测序服务
▪ 元基因组测序 (meta-genome sequencing)
Genomics completes first draft genome
Low hanging fruit: cystic fibrosis mutation identified
3700 DNA Analyzer in Human Genome
Project; DNA sequencing goes
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2
测序技术的发展带来测序价格的下降
Innovation of NGS throughput
Cost of per Human Genome
Throughput (Gb)
240
120
100
80
200Gb-300Gb
$M
100,000.00 10,000.00 1,000.00 100.00 10.00
ABI commercializes first automated DNA sequencer
1981 1986 1989
1991
1994
1998
ILMN launches gene expression
arrays
Hapmap project launched
ILMN bought Roche GS Solexa; FLX launches launched
Applied Biosystems SOLiD4
100GB / run Applied Biosystems
SOLiD/HQ 300GB / run
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4
高通量测序服务
▪ 未知基因组测序(De novo genome sequencing)
实验
数据分析
✓ Mate Pair 测序构建Scaffold ✓ 30X的覆盖率
✓ 序列预处理（质量控制） ✓ 基因组分型技术 ✓ SNP、Indel、CNV、染色体结构变异及注释 ✓ 与表型相关的全基因组关联分析和功能连锁性分析
▪ 全基因组甲基化测序(DNA methylation sequencing)
实验
数据分析
✓ 30X以上的覆盖率 ✓ 序列预处理（质量控制） (Solexa or SOLiD) ✓ 甲基化位点检测及注释
13 years ~$3,000,000,000
Moore’s Law
60
1.00
40 20-30Gb
0.10
20 3Gb
6Gb
0.01
0
0.001
2007
2008
2009
2010
1990
2001
2007
更低的价格使得基于测序的科研和临床应用越来越被接受
2010 2012
<2 weeks
~$1,000
(454&(Solexa or SOLiD))
✓ 序列预处理（质量控制） ✓ 基因组拼接（基于reference拼接） ✓ 注释(基因功能、代谢通路、比较基因组) ✓ SNP发现及注释
▪ 基因组重测序(Whole genome resequencing)
实验
✓ 30X以上的覆盖率 (Solexa or SOLiD)
实验
数据分析
✓ DNA提取、建库
✓ 序列预处理（质量控制） ✓ 拼接、注释(功能、代谢通路) ✓ 丰度统计、比较元基因组
▪ 未知病毒检测(Unknown virus detecting)
实验 ✓ 低量RNA、DNA处理、建库
数据分析
✓ 与宿主、微生物、病毒数据库比较 ✓ 未知病毒的发现及预测
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基因组注释
基因组测序相关技术发展
Affy launches Gene
Expression microarrays
First microarray publication - on
Arabidopsis
Affy & ILMN both launched 100K genotyping arrays
The Sequencing Shake up!!