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各种高通量测序仪比较

叶林 — Sat, 20 Aug 2011 15:35:09 +0000

高通量测序技术发展的真是快啊，454最近发布的GS FLX Titanium XL+系统的测序长度已经可达700～1000bp了！！通量700M，运行时间23小时。资料请看这里。虽然454的通量有点低，成本有点高，但是它的读长实在是有点诱人。

下面这张表格综合比较了普通测序仪3730xl及Illumina, 454, Ion Torrent, SOLiD，PacBio RS等各种高通量测序仪的通量、读长及运行成本。

下面这张表格列出了各种高通量测序仪的仪器成本（单位是千美元）、产生的数据量，错误情况及其它一些信息。

Glenn, T. C. (2011). Field guide to next generation DNA sequencers. Molecular Ecology Resources.

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告别DGGE时代

叶林 — Thu, 12 May 2011 14:47:26 +0000

微生物群落结构分析的有力工具、环境微生物领域卓越的研究方法、久经考验最后终于经不住考验的分子生物学的手段——DGGE，今天彻底从我们实验室退休了，一起退休的还有另一个家伙——T-RFLP。我几个月前的预言在我们实验室首先实现了。

拍个照片就装箱子了，下次出来估计就是进博物馆喽！

给DGGE时代画上一个句号，让我们一起昂首挺进高通量测序时代吧：）

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两种小型高通量测序仪

叶林 — Tue, 10 May 2011 15:34:34 +0000

目前，最新型号的Illumina Hiseq2000高通量测序仪已经达到每次运行产生600G的数据量了，据说，在1～2年内，通量还将还将继续提高，达到每次运行产生1000G数据。这数据量真是太惊人了！相比之下，454都有点算不上高通量测序了。可是对于不专门从事基因研究的实验室来说，根本用不了这么大的数据量，即使买了这种高通量测序仪，也没有足够的样品让仪器满负荷运行，因而，选择小型的高通量测序仪更适合一些，下面是两种小型高通量测序仪：

1. Illumina MiSeq

Illumina公司推出的一种小型高通量测序系统，最高通量为1Gb/Run，运行时间为27小时，最长读长150bp，详情请看这里：http://www.illumina.com/systems/miseq.ilmn

2. Ion PGM

IIon PGM是on Torrent公司（目前已被Life Technologies公司收购）开发的小型高通量测序仪，其最新型号运行一次只需2小时，产生的数据量大于1Gb，读长大于200bp。详情在这里：http://www.iontorrent.com/technology-how-does-it-perform/

医学和动物、植物学方面我不太了解，据我所知这类小型高通量测序仪非常适合用于微生物基因方面的（如环境生态学，环境工程，发酵工程等等）研究。据估计这两种高通量测序仪价格应该都在200万人民币以内（包含处理数据所需的高性能工作站电脑），对于中国大部分科研单位，这个价格完全可承受，买个一两台，小菜一碟，还没开始着手购买的单位，已经落后了。

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高通量测序仪世界分布图

叶林 — Sun, 27 Mar 2011 14:21:49 +0000

想知道世界上哪些单位有高通量测序仪吗？剑桥大学的James Hadfield利用Google地图API制作了一个高通量测序仪分世界布图，这个地图非常直观地展示了高通量测序仪的数量及在各个国家和地区的分布情况。要是再把其中提供商业服务的单位的高通量测序报价也标上去，就更好了。

网址：http://pathogenomics.bham.ac.uk/hts/

另外，这里还有一些具体的统计数据：http://pathogenomics.bham.ac.uk/hts/stats

之前一直以为华大一下子买了150多台，中国高通量测序仪肯定挺多的，没想到，还是不到美国的三分之一。到目前为止，美国的635台高通量测序仪是分布于194个机构，而中国内地的183台仅分布于7个机构，这7个机构分别是：华大（156台），浙江大学（1台），苏州生物医药创新中心（1台），上海康成生物（1台），上海生物芯片有限公司（7台），北京贝瑞和康生物技术有限公司（2台），中科院北京基因研究所（15台）。与美国相比，分布过于集中，不是太好。

中国台湾有21台，中国香港有13台。

在这些高通量测序仪中，Illumina Genome Analyser 2x和Illumina HiSeq 2000占了大多数，而ABI SOLiD和Roche 454相对较少。

值得注意的是，俄罗斯说：”你们玩吧，哥不和你们凑这个热闹了“。俄罗斯竟然只有八台，与马来西亚拥有的数目相同。这是怎么回事呢？

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高通量测序价格

叶林 — Sun, 06 Mar 2011 12:46:33 +0000

现在高通量测序技术真是火啊！昨天看了一下亚视新闻，在讲到香港六大产业的时候，有几个镜头竟然特别突出展示了454高通量测序仪。这个新闻的视频链接在这里。此外，我还注意到，中科院、北京大学、南京大学等单位在去年年底或今年年初开始购买高通量测序仪了（链接1，链接2，链接3，链接4）。与华大基因相比，动作有点慢了……

说到高通量测序，很多人最关心的就是价格、报价，到底测一个样品要多少钱呢？我了解到的情况大体是这样的：

1、罗氏454高通量测序
运行一次价格大约为10万元人民币（30~50万条有效序列，读长可达400bp），一次可以测多个样品。如果一次测10个样品，那每个样品的价格就是1万元左右。测得样品多了，每个样品的数据量就变少了，具体一次运行测多少样品合适要根据样品情况确定。

2、Illumina高通量测序
这个运行一次可以得到200G数据，太多了，一个样品通常用不了这么多数据，所以一般运行一次都是测多个样品。有的公司根据数据量进行收费，一个样品测1G数据，价格大约是价格大约是几千元人民币。假设序列长度为100bp，1G数据应该差不多包含1000万条序列。

3、AB SOLiD高通量测序
这种高通量测序技术的价格我还不太清楚。

以上内容仅供参考，具体价格、报价请根据样品情况与相关测序公司或相关单位进行沟通协商。

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动态作图小程序

叶林 — Sun, 05 Sep 2010 12:30:24 +0000

最近遇到一个需要动态作图的问题，情况是这样的：有一台仪器（一台天平）不断通过串口向计算机发送数据，在计算机中用Terminal这个串口调试工具接收数据后记录到一个名字为data.log的文本文档中，现在需要将记录的数据动态地通过图形展现出来。

data.log中记录的数据格式如下：

比较麻烦的一点是有的数据后面有个问号，可能是天平读数不稳定时记录的数值就会用问号标记，因此作图之前需要先把这些数据处理一下。

写这个小程序又一次用到了Python，Python真是太好用了！大致方法是这样的：复制data.log中的数据到一个temp.txt文件中，然后对数据进行预处理，然后作图。不断重复（每隔2秒）这个过程。

Python程序如下（有点乱，仅仅是简单地达到了动态作图的目的，没时间去优化了）：

import time
import numpy as np
import matplotlib
matplotlib.use('WXAgg')
import matplotlib.pyplot as plt
import shutil
import wx

def pretreat(file_path):
    f=open(file_path, 'r')
    data1=f.readlines()
    f.close()
    data1[0:3]=[]
    data1[-1:]=[]
    data2=[i.strip() for i in data1]
    data3=[i.rstrip('?') for i in data2]
    data4=[i.strip() for i in data3]
    data5=[i.rstrip('g') for i in data4]
    data6=[i.strip() for i in data5]
    data7=[float(i) for i in data6]
    return data7

def update_line(idleevent):
    shutil.copyfile('data.log', 'temp.txt')
    path="temp.txt"
    data=pretreat(path)
    x=range(0,len(data))
    line.set_ydata(data)
    line.set_xdata(x)
    ax.set_xlim(0, len(data)+200)
    ax.set_ylim(data[len(data)-1]-50,data[0]+50)
    fig.canvas.draw_idle()
    time.sleep(2)

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
shutil.copyfile('data.log', 'temp.txt')
path="temp.txt"
data=pretreat(path)
x=range(0,len(data))
ax.set_xlim(0, len(data)+200)
ax.set_ylim(data[len(data)-1]-50,data[0]+50)
line, = ax.plot(x,data)

wx.EVT_IDLE(wx.GetApp(), update_line)
plt.xlabel('Time (x10s)')
plt.ylabel('Weight (g)')
plt.title('Plotting')
plt.show()

运行的效果是这样的，图形自动实时更新：

参考资料：http://matplotlib.sourceforge.net/examples/animation/

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用Quantity One进行定量分析的方法

叶林 — Sun, 06 Sep 2009 13:17:59 +0000

Quantity One是Bio-Rad公司的凝胶电泳图像获取、处理以及定量分析软件。功能很强大，到底多么强大在这就不说了。用处很多，到底多么多在这也不说了，具体功能请参考Quantity One使用说明及相关教程。下面只是Quantity One用于DGGE结果定量分析的一般操作方法：

有下面这么一张DGGE图像，需要分析一下左边第5条泳道的8个条带对应的DNA在样品中占的百分比各分别是多少。

第一步：建立泳道

点击菜单栏“Lane-Auto Frame Lanes”，一般情况下Quantity One会自动识别并建立泳道。但也有很多时候不能自动建立泳道，这就需要选择菜单栏“Lane- Frame Lanes…”然后输入要建立泳道的数目，手动建立泳道。泳道建立后需要调整，在菜单栏“Lane-Edit Frame”中有拉伸、旋转、移动、添加/删除锚点等选项，通过这些选项可以对泳道进行调整，调整后大致如下：

第二步：消除泳道背景

点击菜单栏“Lane-Lane Background…”跳出一个对话框，“All Lanes”中选择第二个，然后点一下第5条泳道，“Selected Lane”的下面会显示Selected Lan:#5(#5)，然后选择”Lane On“ Rolling Disk Size中填一个10～20之间的数(可以多尝试几个，看看效果)，最后点“Done”完成操作。

第三步：建立条带

点击菜单栏“Band->Detect Bands…”打开一个对话框，调整Sensitivity和Lane Width的数值，使每个条带都被检测到，如果条带上面显示的是一条红线，可以在“Band-Band Attributes”的Style栏中选择Brackets，使之显示为括号形式。条带建立后图像显示如下：

第四步：生成报告

点击菜单栏“Report-Lane Report”然后点一下第五条泳道，在弹出的对话框的Measurements 一栏中选择Trace Qty (个人感觉选择这个比较合适，也可以选择其他的看看效果)，然后点Report，就看到了每个条带的Trace Qty值，这个值与DNA的浓度呈正比，根据这个值计算百分比即可。

以上仅仅是Quantity One进行定量的简单流程，非常不具体，一些具体的参数设置及软件的其它功能请参考相关的使用说明或教程。另外，不确定上面的操作是否有不当之处，如有请多指教。

需要特别说明的一点是：对于一个从复杂的环境样品中提取的DNA，经过PCR-DGGE，然后用Quantity One定量，通过分析每条条带的intensity来计算百分比，然后估计原始样品中各个物种（比如细菌）的百分比，这样的做法是非常不准确的，这种数据发paper可能不会被接受，因为整个过程中存在很多Bias。同理，T-RFLP也存在类似问题。

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离心速度的单位及其换算

叶林 — Wed, 24 Dec 2008 16:05:25 +0000

离心机上一般标有两种离心速度单位：

rpm (Revolutions per minute)：转/分；
RCF (Relative Centrifugal Force)：相对离心力，用重力加速度（g）的倍数表示。

两种离心速度的单位的换算公式为：
RCF=0.00001118*R*(rpm)*(rpm)
其中：R 是离心半径，单位：厘米；

离心管在离心机中离心的过程中，管口至管底的各点与旋转轴之间的距离（离心半径）是不一样的，在计算中采用平均半径作为离心半径：R=( R min＋R max) / 2。

下面是一个离心速度换算器，两种离心速度的换算可以在下面换算器中进行：

RCF = 1.12 x Radius x (rpm/1000)^2

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什么仪器都有：探鳖仪

叶林 — Sat, 08 Nov 2008 18:53:42 +0000

下午小睡了一会，结果晚上怎么也睡不着，于是就开机上网，漫无目的地浏览了一番，突然想起起到百度专利搜索去溜达溜达，抱着寻找灵感的心态，怀着弄出点发明来的强烈愿望，在百度专利搜索中search了几个关键词，灵感没找到，找到一种仪器，一种探鳖装置：

本实用新型公开了一种探鳖装置，涉及一种利用脉冲发生器探鳖的装置，尤其适用于养殖大户为了观察鳖生长期的情况，或有目的的捕捉它而提供准确方位的装置。本实用新型为了准确快捷探测鳖的躲藏位置，主要由脉冲发生器和探针组成。继续阅读

Google了一下，还有不少视频介绍，比如下面这个：
http://v.youku.com/v_show/id_XMjAxNzg4NzY=.html

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Revolutions per minute of rotor (rpm)
Radius of rotor (mm)
RCF	112

Relative Centrifucal Force (RCF)
Radius of rotor (mm)
rpm	1000

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