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

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。