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深入解讀基因檢測視覺技術

來源:www.bearrr.com    日期:2019-07-08    點擊次數:

你想知道自己會不會禿頂或者發胖?

酒精耐受程度怎麽樣?

患癌症的概率是多大?

能活多久?

你可以:

1.找一位算命先生測生辰八字

2.找一位塔羅牌占蔔師解讀牌面

3.把自己的唾液或者血樣送到一家基因檢測公司

基因檢測能“算出”哪些事

一提到算命,你是否腦海中浮現是一位老先生,戴個墨鏡,捋著胡須對你說:“最近盡量不要出遠門,你印堂發黑,有血光之災啊!”亦或是一位散著頭發,身穿華服的美麗女士對你說:“最近不宜旅行,你會因不安定的生活而生病。”

那麽基因檢測都能“算出”哪些事呢?

基因檢測能夠從血液或唾液中分析測定基因全序列,預測罹患多種疾病的可能性,個體的行爲特征及行爲合理。基因測序技術能鎖定個人病變基因,提前預防和治療。目前市場上的基因檢測産品可以分爲兩大類:消費級和臨床應用類的檢測産品。

消費級:祖源分析、運動基因、營養代謝、健康風險、遺傳性疾病、藥物指南、以及皮膚特性等。

臨床應用類:腫瘤的零級預防,做到不發生或延緩臨床前期症狀的出現;臨床腫瘤的輔助治療,包括腫瘤患者的用藥指導和實時監控。

通俗點解釋就是通過基因檢測可以“算出”你有多少南方基因多少北方基因,也許你還有外國的基因,還可以“算出”你在運動中是否有耐力?是否容易換高危疾病?喝酒是否容易臉紅?皮膚是否容易缺水等信息。同時還可以“算出”你換癌症的風險,腫瘤患者吃哪種藥副作用比較小等等。

▲基因檢測解讀人類生命密碼

基因檢測靠什麽“算命”


基因檢測“算命”實質是通過測序技術檢測DNA的堿基序列,本質是“解讀生命密碼”。基因檢測依靠測序技術和平台的發展,得到更廣泛的應用和更低的測序成本,逐漸地走向“商業化”和“平民化”。以目前應用最廣的Hiseq測序平台爲例可將測序流程主要分爲以下四步:

1.DNA文庫構建

利用超聲波把待測的DNA樣本打斷成小片段,主要是打斷成200-500bp長的序列片段,並在這些小片段的兩端添加上不同的接頭,構建出單鏈DNA文庫。

DNA文庫構建過程圖示

2.Flowcell

Flowcell是用于吸附流動DNA片段的槽道,當文庫建好後,這些文庫中的DNA在通過flowcell的時候會隨機附著在flowcell表面的泳道上。

Flowcell

3.橋式PCR擴增與變性

橋式PCRFlowcell表面所固定的接頭爲模板,進行橋形擴增。經過不斷的擴增和變性循環,最終每個DNA片段都將在各自的位置上集中成束,每一個束都含有單個DNA模板的很多分拷貝。

▲橋式PCR擴增圖示

4.測序

測序方法采用邊合成邊測序的方法。向反應體系中同時添加DNA聚合酶、接頭引物和帶有堿基特異熒光標記的4dNTP。這些dNTP3-OH被化學方法所保護,因而每次只能添加一個dNTP。在dNTP被添加到合成鏈上後,所有未使用的遊離dNTPDNA聚合酶會被洗脫掉。接著,再加入激發熒光所需的緩沖液,用激光激發熒光信號,並有測序儀內CCD相機完成熒光信號的記錄,每一個基因簇就是信號收集照片上一個亮點,最後利用計算機分析將亮點轉化爲測序堿基,由于數據量比較大且光信號比較弱,因此要求CCD具有很好的靈敏度且很快的讀出速度。

隨著基因行業的不斷發展,對測序設備的要求也在不斷提升。第三代測序技術的顯著特征是長讀長,在保持高准確度的同時可明顯將測序讀長再提高10-50倍。這就意味著三代測序儀對相機的性能要求將更高。

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也許在未來每個人不僅只有一份身份信息,或許我們還會擁有1個硬盤裏面裝的是我們所有的基因信息。

那時的社會會是什麽樣子呢~