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DNA测序问题大汇总

  • 省部重点实验室
    2012/03/03
  • 私聊

电泳仪

  • 以下问题是我摘抄的,当时记在我的记录本上,所以没有记下名字,很是抱歉。但是我想拿出来这是对大家的一种共享,所以祈求大家原谅。

    Q:我将PCR产物纯化后送测,结果说是双模板,测序峰重叠,请问是模板不纯吗?

    A:应该指的是模板不纯。可能是割胶纯化时,范围偏大,非目的基因片断亦混入其中。该非目的片断的大小与目的片断也类似。如果片断长度大的话,可以先连一下克隆载体,这样测序应该没有问题。
    测序峰重叠不知道你讲的时双峰类型的还是指比较杂乱的而且无序的重叠:
    如果是双峰(TP),有可能是标本来源是杂合子的缘故,如果是后者,原因很多,一般看打印出的测许结果大致可以判断。
    原因:
    1。有时候PCR产物可能就是失败的产物或者浓度很低。
    2.提纯不好,非目的片段保留。
    3.测序时Matrix等条件的错误。

    Q:测序结果不好,测序峰比较乱,基线不平,测许公司说含有复杂结构,现急需要该序列,请问高手这种情况该怎么办?有什么测许方法?

    A;我自己曾经亲自做过测序,对于这种情况,一般是有解决的方法的。不过公司不愿意为了你自己的一个样品去专门摸索条件。
    1. 最大可能是提取的质粒不纯,可以将质粒再次转化后挑单克隆重做(很奏效)。
    2. 直接在测序前的模板热变性使用86度,5分钟而不是大多数的96度3分钟
    3. 实在不行切后分别放到T载体上,一般都可以保证顺利读出序列。
    最后值得一提的是如果能自己根据理论序列给设计几个比较合理的测序引物可能一切就OK了。

    Q:上星期将我的PCR纯化产物拿到TAKARA测序,结果今天公司打电话来说测了100多个bp就读不下去了,建议我克隆后再测,我的PCR产物纯化只有很亮的一条带,不知道为什么测不出来。

    答:测不下去的原因主要是序列里面有困难序列,二级结构或短序列重复,比如发卡结构和AT长重复等,甲基化的影响不大清楚,本人认为不会影响测序。
    所以,PCR产物测不下去的话,克隆后也很难保证测过去。其实就测序来说,PCR产物还是质粒都无所谓,只要样品纯可以了。正向测不通反向再测也可能会测通,因为DNA中正链和反链二级结构不是完全一样的,正链中遇到困难序列在反链中可能相对简单,测序酶可能可以急需合成DNA。另外,还可以改一下测序PCR的反映条件等等,也可以测通。
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  • 省部重点实验室

    第1楼2012/03/03

    Q:为什么我在测序报告上找不到我的引物序列?

    A:这里分两种情况。
    一是找不到测序使用的引物序列。这是正常的,因为荧光测序方法采用的是荧光标记了的ddNTP,自动测序仪通过检测ddNTP上的荧光来读取序列。由于引物本身是不被标记的,所以在测序报告中也是找不到的。
    二是找不到克隆片段的扩增引物。发生这种情况原因可能是您在构建质粒时采用的工具酶的酶切位点距离您的测序引物太近,由于荧光染料的干扰在序列开始的部分会不十分准确。比如pBluescript II KS这个质粒如果采用Sac I做工具酶,采用T7引物测序,
    taaaacgacg gccagtgagc gcgcgtaata cgactcacta tagggcgaat tggagctcca
    M13 forward T7 Sac I
    那么从T7引物末端到 Sac I的酶切位点只有6个bp,这样酶切位点后的扩增引物序列在测序报告上很可能不完整。解决的办法是采用M13 forward引物来测序,这样可以保证Sac I的位点和之后的引物序列都可以完整的出现在报告中。还有一种可能是您的插入片段的插入方向是反的,这时您不妨找一下您引物的互补序列。

    Q:我的样品在你们所说的可靠范围内有一处存在疑问,能否重新测?

    A:我们希望您能够告诉我们存在疑问的位点的位置,如果从测序报告上的确无法作出准确判读,我们会重新进行实验。如果您指出的位点信号清晰准确,您仍然要求再进行一次实验,那么实验原则和验证实验是相同的。

    Q:样品送测序前已经鉴定过了,有插入片段的,为什么你给我的测序结果是一个空质粒?

    A:由于测序的方法目前还属于费用比较高的鉴定方法,所以我们相信客户在送样品前都是已经鉴定过的。但是我们由于条件的限制,无法单独的对某一个客户的样品进行特定条件的培养,所以可能在培养过程中发生插入片段的丢失。
    由于这种情况的发生无法事先预期到,所以我们也只能对出现这样情况的客户说抱歉。直接提供质粒虽然可以避免这样的情况,但由于质粒制备上的问题,测序的成功率可能会受到影响。

    Q:你们给我的序列怎么在一串A/G/C/T后就没有信号了?

    A:重复序列的测定是目前荧光测序方法的一个局限。
    我们目前的原则是对于质粒DNA(闭合双链)上当存在30个以上的polyT/A时无论之后的信号质量如何,我们都会将报告发出,在PCR模板上这个限制的长度为15个碱基。相对A和T,G/C的影响更大一些,无论在何种模板上只要出现连续10个的G或C,不管之后的信号质量如何,我们都会将报告发出。由于这样的重复序列对测序结果的影响是绝对的,所以还请测序客户在选择引物时尽量避开有重复序列的一端。这样的报告收取50%的费用。

    Q:你们给我的结果上怎么有这么多的错误!明明这里有一个A/G/C/T为什么没有读出来?

    A:您会完全相信测序的结果吗?我不会相信。我只相信多次测序累加后的结果。通常情况下测序报告的前端30个碱基由于会受到荧光染料的干扰,可能会存在错误,为保证您能够得到完整的目的序列,请您在选择测序引物时务必谨慎;序列的可靠程度视图谱峰型的质量而定,我们通常提供500个有效碱基;自动测序仪解读序列的准确性达到99%以上,虽经过我们技术人员的检查,还是有可能会有错读和漏读的情况发生,要达到100%的准确性只有进行不同方向的多次测序。
    还有一种情况是样品中某一段GC含量很高,如果使用常规试剂在这里往往会发生信号的中断,而有这样一种试剂盒是专门针对这一类情况的,它可以使信号通过GC Rich的区域,但同时带来的副作用是在GC Rich的区域会出现GC信号的压缩和错位。这就需要从另外的方向再进行测序来效验。这样的报告收取50%的费用。
    未使用GC Rich 试剂时的情况

    使用GC Rich 试剂后的情况,注意136位碱基处出现压缩


    Q:我要求5'到3'正向测序,为什么你们给我的序列是反的?

    A:您指的可能是插入片段的方向,而我们并不清楚您的样品是如何构建的。我们只能根据质粒上的序列来确定测序方向,所以在测序引物一栏中请不要使用3'引物和5'引物这样的字样,因为我们手中的资料在注明方向时可能和您手中的资料方向相反,请以T7,T3,SP6,M13f,M13r这样的形式来填写,或注明酶切位点方向比如"测序方向EcoRI到HindIII"。我们手中等质粒资料有限,有有时还需要您提供质粒的相关资料。

    Q:我的样品你们已经测通了,但为什么在overlap区有这么多的错配,给出的全序列和单个报告也称作差异,我该相信谁?

    A:给出的全序列是一个拼接的结果,当互相拼接的两个序列存在差异时,应该以序列质量更好的应该为主,这也就是为什么会出现错配和全序列与单个测序结果的差异。

    Q:你们总提到two pattern,什么是Two Pattern?

    A:下面的图谱就是一个典型的two pattern 的结果。

    从图中可以看到在同一个碱基的位置上出现两个不同的峰形,这样的结果就是two pattern。导致这种结果的原因是:
    一. 样品本身被污染,这常常发生在样品为质粒和菌液的情况中。当使用通用引物测序时,如果刚好和样品中的几个质粒均能结合,那么就会出现这种情况,而且在同一位置上还可能有不止两个峰形。
    二. 样品不是单一模板,这常常发生在样品为PCR产物的情况中。由于使用的是特异性引物,因此即使模板中有其他DNA的存在,产生干扰的可能性也很小。通常是由于存在两条分子量很接近,采用琼脂糖电泳无法分开的条带,在测序时就会发生这种情况。
    三. 样品中存在两个引物结合位点,这常常发生在样品中存在重复序列的情况下。当引物恰好设计在重复序列中时,那么在重复序列以外的部分就会出现Two pattern 的情况。

    Q:这个问题肯定是你们的责任。我在你们这里合成了引物,用该引物扩增得到所需片段,构建克隆后又你们这里进行的测序,结果发现引物区少/错了一个碱基。你们要赔偿我的损失!
    A:请看下面两个图


    这是一批实验中的不同克隆,正常引物序列应该是在GAATTC位点后以CGATGT开头,但上面一个克隆明显在5'端缺少了一个C。
    举这样一个例子主要是想说明在引物区同样存在错配的可能。当然出现这样的情况后关键是如何明确问题的所在。比较简单的方法是再挑选一个同批次的克隆进行测序。因为如果是PCR错配引起的这种错误,那么必然是一个小概率事件,其联系出现于两个克隆上的几率就更是微乎其微。而如果是引物上的问题,那么同样问题联系出现的概率就大很多。所以新德克隆如果测序后发现问题依旧,那么引物合成错误的可能更大,反之则是PCR过程出现问题的可能更大。

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    第2楼2012/03/03

    1、PCR 产物测序时出现重叠峰

    问题图1【模板中有碱基缺失,往往是单一位点(1-1)或两个位点(1-2)碱基缺失导致测序结果移码】

    图1-1



    解决方法:将PCR产物克隆到质粒(如T载体)中挑单克隆测序,或将PCR产物进行PAGE纯化(至少琼脂糖充分电泳后切胶纯化)后再进行测序。

    问题图2(PCR产物不纯,含部分序列一致的两种以上的片段,长度不一)



    解决方法:主要原因是PCR产物没有纯化,含有部分序列一致的两种以上长度不一的片段,将PCR产物进行PAGE纯化(至少琼脂糖充分电泳后切胶纯化)后再进行测序,便可解决。

    问题图3(测序引物有碱基缺失)

    图3



    测序引物有碱基缺失(一般是引物的5'''端缺失),和模板的碱基缺失即图1有些类似,所不同的是模板碱基缺失一般是在一段正常测序序列后才出现移码,而引物碱基缺失的话,则从测序一开始就出现移码,表面在图形上便是一开始就是严重的峰形重叠。

    解决方法:重新合成引物,或将引物进行PAGE纯化。



    2、克隆测序时出现峰形重叠



    原因:所挑选的重组子不是单克隆,所提供的测序用质粒中含有两种以上插入片段不同的质粒;或是是送测序的菌液污染。

    解决方法:重新挑单克隆的菌落(划线分离单菌落),提质粒或送菌液再次测序。

    3、样品有杂合/突变位点



    模板中有杂合型突变,也就说模板本身在这个位点出现突变;或者是从基因组中扩增出来的杂合位点。如果模板有杂合(突变或缺失),那么测序图形中其他的位点一般都是单一的峰形,然后突然在某一个位点出现重叠峰(如图中箭头所示)。

    解决方法:建议将DNA片段克隆到载体再测序。

    4、polyA/T 和C/G cluste导致的套峰和测序信号衰减



    RACE测序时经常遇到图4-1和图4-4的情形,解决方法:从另一端测序;但如果这样的序列出现在中间,目前还没有很好的解决方法,要看测序公司的本事了。

    C/G cluster在PrV基因组测序时遇到过。后来还是让TaKaRa公司给解决了,虽然不喜欢鬼子,但有时候却不得不用它们的产品和服务。

    5、基因中含有重复序列



    可能的原因:样品中含有重復序列导致的测序结果和PolyA/T的结果一样,会导致Frame滑动,较短的重復序列会导致测序结果出现移码;而较长的重復序列会使定序信号衰减。

    解决办法:反向测序有时能够顺利的通过重復序列区域(但不是一定都能够),通过多次的测序结果比对,拼接可以得到全序列结果。

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    第3楼2012/03/03

    DNA测序的基本原理及准备样品时的注意事项


    来源:互联网


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    一、测序的基本原理:

    测序的基本原理是Sanger末端终止法,在酶的作用下将原本是一条长达数百碱基的片断扩增成数百条片断,彼此间相差一个碱基。用电泳分离这些片断后,再通过测序仪将这些信号转变成峰图,从而最终形成客户所看到的测序序列和测序的峰图。

    目前通用的扩增方式是通过PCR的方式进行的起源;其原理简述如下:PCR类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4分钟, 2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。

    采用PCR的方式扩增目标片断具有以下优点:

    1. 微量的样品也可进行测序反应

    2. 操作简便

    3. 缩短了测序样品的准备时间。

    因此目前所有提供测序服务的公司都是采用PCR扩增目标片断来进行测序的。当然由于测序反应要求较普通PCR远为严格,因此在所用的酶和反应体系方面均进行了特殊处理。

    二、测序的样品要求:

    测序由于是要进行特殊的PCR反应的,因此对样品的要求与其他试验的要求有所不同分别简述之:

    1. 样品的纯度:PCR具有短时间内高效的扩增能力,因此样品的纯度对反应有至关重要的影响。当样品不纯的时候,那些杂质会对实验结果产生干扰。这在PCR产物测序中表现的尤为明显,在测序结果上表现为峰图杂乱,过多的不可识别的碱基。

    2. 样品的量:尽管测序反应可以高效的扩增待测得模板,使得测序所需要的模板量大大降低,但是当最低限度的模板量也不能提供的话,会引起测序反应的异常,表现为无反应,峰图弱,或者反应中断等。

    3. 样品的形式:这里专指纯化的PCR产物和质粒样品。正常情况下,溶解样品时常用的溶液有以下几种形式:水,Tris 溶液,TE(Tris—EDTA)三种。当采用TE为溶剂的时候由于溶液中的EDTA可以干扰测序反应的进行,因此实验人员在进行测序时需要注意样品的溶解方式。

    三、不同样品的要求及简介:

    1. 样品的形式:从测序角度来讲最好是由实验者提供菌液的形式,由公司来提取质粒,这样可以保证DNA样品的数量和质量。如果实验者提供的是质粒或者是纯化后的PCR产物,则需要说明其浓度和溶解的方式(原因如上)

    2. 不同样品的说明:

    (1)PCR产物:若是PCR产物进行测序时,需要实验者同时提供PCR的双向引物各10ul(浓度>5uM/ul),这是因为PCR的引物要求与测序的引物有所不同,因此不能保证一条PCR引物就能够测成功。双向引物可以在一条引物无法测序的情况下,改用另一端的引物测序。这样一来,最好实验者告知公司一下反应的条件,以便测序公司可以及时调整测序反应。(已纯化)浓度 > 50ng/μl、体积> 10 μl;(未纯化)浓度 > 100ng/μl、体积> 30 μl;引物要求:浓度>5uM、体积>10 μl

    (2)质粒产物:需要提供明确的质粒名称,大小、浓度以及测序所用的引物名称,如果是自带引物测序(条件同PCR测序),最好也能够标明反应的条件。质粒的大小对于测序也有着一定的影响。样品中,质粒的总量不低于5ug。

    (3)菌液:需要明确的标明所用的抗生素类型和培养条件,以便样品能够培养和扩增。

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  • yunnanruby

    第4楼2012/12/21

    我想向你请教一个问题,我在做克隆测序时用M13做测序引物,正链很好测,由于中间有连续的14个T,我用反链来补测。但基本上结果都不大理想,请问如何解决呢?

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