ONT的核心技术:纳米孔测序(nanopore)
单分子测序:Motor马达蛋白牵引,将DNA双链解旋,并控制DNA链穿孔速度,一条链完成穿过孔,该纳米孔可继续对其他DNA链进行测序。
纳米孔测序特点:
长度长、直接测序(不需要甲基化修饰)、实时、按需要测序、灵活、可扩展
一张芯片有2048Mux(multiplexer)多路复用器,有512个放大器
先用180mV电压,每10min颠倒一下电压方向,让电流短时间反走一下,激活被堵住的pore ,每2h增加5mV电压(随着电极被用的时间越来越长,电极的电压会发生漂移)
测定过程Nanopore建议严格保持在34℃
R9芯片,DNA链在pore中穿过的速度是250个碱基/s,10min可以测到全长15万个碱基的单链(250*60*10=150000)
2048个Mux中,有1200个Mux能正常工作。原因如下:
1.Mux中没有穿膜的蛋白小孔,或者蛋白小孔不通;
2. 膜破掉:几个pore都各自有DNA链通过,信号相互干扰;
三、DNA建库
1. 1D文库& 1D2文库
1D2文库的两端上专门加了1D2接头,可以让第二链紧跟在第一链后面被测序
1D,是指建出来的库,正义链和反义链完全分离开;测序的时候分别被单独测序的
1D建库有两种建库方法:
1)用标准的加接头的方式来建库;
先用DNA的两端补齐,末端加上A碱基,连上接头。注:这时候接头上已经带了一个Motor蛋白,也就是动力蛋白(目前是DNA解旋酶),然后加上一个Tether蛋白。
Tether蛋白起到的作用是把DNA链吸附在测序芯片的膜上,让它不容易飘走
2)用转座子来建库;
已经连了接头序列的转座子酶,与长链DNA混合之后,酶把长链DNA切断,在DNA的断点上加上接头,再加上带着动力蛋白的测序接头,再加上Tether蛋白