名詞解釋

• DNA：deoxyribonucleic[di͵ɑksiraɪbonuˋkliɪk] acid, 去氧核醣核酸(繁體), 脱氧核醣核酸(簡體)
  • 一種生物分子，帶有遺傳資訊
  • 染色體上的編碼分子
  • 比較：RNA: Ribonucleic[raɪbonuˋkliɪk] acid, 核糖核酸
• gene：基因（DNA 上特定的片段）
• sequencing：定序(繁體)，測序(簡體)
  • 簡單講：從 DNA 序列讀出 ATCG 字串
• bp：base paire 鹼基對
  • 形成：
    • 核酸 DNA & RNA 的單體
  • 基本原料：
    • 腺嘌呤（A）（注音：ㄒㄧㄢˋ ㄆㄧㄠ ㄌㄧㄥˊ）
    • 胸腺嘧啶（T）（注音：ㄒㄩㄥ ㄒㄧㄢˋ ㄇ一ˋ ㄉ一ㄥˋ）
    • 鳥嘌呤（G）（注音：ㄋㄧㄠˇ ㄆㄧㄠ ㄌㄧㄥˊ）
    • 胞嘧啶（C）（注音：ㄅㄠ ㄇ一ˋ ㄉ一ㄥˋ）
    • 尿嘧啶（U）。
• kbp：kilo base pair 千鹼基對，kbp 簡寫為 kb (不等於 "kilo byte")
• mbp：mega base pair 兆鹼基對
• gbp：giga base pair 十億鹼基對
• read：an (inferred) sequence of base pairs，一條(推論測得)的鹼基對序列
  • short reads: 短序列讀長
  • long reads: 長序列讀長
• read length：讀長(單位：bp)，序列片段長短
• high-throughput: 高通量

定序技術

• 演化：
  • 第一代：
    • 桑格定序法(Sanger Sequencing)，為第二代 NGS 的基礎
      • 註1, 註2, 註3(影片)
    • 名詞解釋：
      • PCR: Polymerase Chain Reaction 聚合酶連鎖反應
        • 影片：10502選修生物ch11 5 06基因放大技術 聚合酶連鎖反應PCR二簡
      • NTP: 核苷三磷酸（核苷酸）
      • dNTP: 去氧核苷三磷酸
      • ddNTP: 雙去氧核苷三磷酸(雙脫氧核苷三磷酸)
      • primer：DNA 引子，為人工合成的 DNA 片段
  • 第二代：
    • 次世代定序儀(Next Generation Sequencing, NGS)
  • 第三代：
• 考量：
  • 讀長：單次定序所得到的序列長度
  • 通量：單位時間內所能產出的數據量（定序速度x定序數量的綜合表現）
  • 準確性：讀取序列的準確程度
  • 成本：花費的錢
• 流程解說：
  
  取自：https://www.worthfo.com/p/451051/
  
  
  取自：https://weitinglin.com/2016/01/27/sambam-and-cram/

基因工程

• HD16_聚合酶鏈鎖反應00464
  • 犯罪現場 -> 收集檢體 -> 萃取 DNA -> 第量複製 DNA 樣本，以便於分析
• 11 6遺傳工程聚合酶、限制酶、連接酶、重組DNA、細菌的基因轉殖三公 (影片)

分析工具

交換資料格式 FASTA & FASTQ

• [NGS]NGS的產物-FASTQ格式介紹
  • 介紹 FASTA 和 FASTQ 的差異性
• [wiki] FASTA格式
• [wiki] FASTQ格式
• FASTQC

交換資料格式 SAM & BAM & CRAM

• 常見的Alignment Genomic Data Archive Format
  • SAM(Sequence Alignment/Map) 給人類讀的檔案，由 BAM 轉換
  • BAM(Binary Alignment/Map) 給電腦讀的檔案
  • CRAM 新格式，改善 SAM 的肥大問題
• Sam 和 Bam 文件说明

分析工具 BWA

• BWA: Burrow-Wheeler Aligner

  • 使用目的：

    • 一種軟體套件 / 一套演算法，用在「序列比對」上
    • 將定序得到的 reads，比對到人基因體參考序列上
    • 也就是說，將某個 DNA 序列，映射到人類基因體資料庫上，相當於 db.findIndex(dna)

  • 演算法：

    • 有三種：
      • BWA-BackTrack
      • BWA-SW
      • BWA-MEM
    • 如何選擇(參考)：
      • reads < 70bp，使用 BWA-Backtrack
      • 70bp <= reads <= 1Mbp
        • 有頻繁的 gaps 時，使用 BWA-SW
        • 其餘，使用 BWA-MEM (預設使用)
        • BWA-SW & BWA-MEM 皆支援 long-reads, split alignment

  • 使用說明：

    • BWA 下载、安装與執行
    • BWA 執行說明
    • BWA 主要參數說明

• 序列比对 BWA(Burrows-Wheeler Aligner)

• 如何利用 BWA 進行序列比對呢？

• [gutbub] BWA 原始碼 (https://github.com/lh3/bwa)

• [官網] Burrows-Wheeler Aligner (http://bio-bwa.sourceforge.net/)

分析工具 GATK

• 【原创】GATK使用方法详解（包含bwa使用）第一部分
• GATK 之 HaplotypeCaller
  • GATK的主要功能其实就是识别变异位点，其他功能都是锦上添花。

分析工具 DeepVariant

• 結合深度學習與基因檢測的DeepVariant
  • DeepVariant 的原理講解
• [精準醫療] Variant Calling 的戰況分析
  • DeepVarient v.s. GATK

其他工具 Nextflow

• Nextflow 是啥？
  • 開始學習 Groovy 程式語言
• Nextflow 官網

科普

• 基因與生物
  • DNA 的生命藍圖
• 【分子生物学动画】Sanger法测序 Sanger双脱氧链终止法
• 什麼是單核苷酸多型性 (Single Nucleotide Polymorphism，SNP
  • SNP = 生物多樣性
  • SNP v.s. 突變(Mutation)?
• Hiseq2000測序過程

其他術語

• genome: 基因體(繁體) , 基因組(簡體)
• HGP: Human Genome Project, 人類基因體計劃
• WGS: Whole Genome Sequencing, 全基因體定序
• GRC: Genome Reference Consortium, 基因體參照序列聯盟
• GC 含量
• 二代測序技術
  • 一次對幾十萬到幾百萬條核酸分子同時進行序列測定
  • 又稱：深度測序（Deep sequencing）
• 名詞解釋
  • 全基因組 de novo 測序
  • 外顯子組
  • 外顯子組測序
• Whole-Exome Sequencing
  • 臨床診斷與治療決策之明日之星
• DNA De Novo Sequencing
  • 探究未知物種發現生物多樣性
• 遺傳學術語