多平臺(tái)、多方法DNA文庫制備
自DNA被證明是生命體的遺傳物質(zhì)以來，科學(xué)家們對(duì)DNA的探索熱情愈加高漲。1953年沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)，讓人類對(duì)生命的認(rèn)識(shí)有了重大的突破，從而帶動(dòng)了DNA測序技術(shù)的大發(fā)展。
● DNA測序技術(shù)的發(fā)展里程碑
從1977年第一代測序技術(shù)（Sanger法）到2005年Roche公司推出第一臺(tái)基于焦磷酸測序的二代測序儀開始，到2017年Illumina推出NovaSeqTM系列，再到2018年MGISEQ-T7超高通量測序儀，測序技術(shù)至今已經(jīng)歷了四十多年的技術(shù)發(fā)展過程。
注：圖片來源于網(wǎng)絡(luò)
● 二代測序技術(shù)平臺(tái)
第二代測序技術(shù)也叫高通量測序技術(shù)（NGS），其核心原則是邊合成邊測序。二代測序主要特點(diǎn)是一次能對(duì)幾十萬甚至幾百萬條DNA序列進(jìn)行同時(shí)測定，使轉(zhuǎn)錄組測序及基因組深度測序變得高效、便捷，在保持高準(zhǔn)確性的同時(shí)降低了測序成本，提高了測序的速度；但其測序的理論基礎(chǔ)仍然建立在PCR擴(kuò)增的基礎(chǔ)之上，從而會(huì)引入PCR擴(kuò)增帶來的偏差，而且讀長較短的缺點(diǎn)?，F(xiàn)有的技術(shù)平臺(tái)主要包括Illumina公司的Hiseq平臺(tái)、Thermo fisher公司的Ion Torrent平臺(tái)和華大MGISEQ平臺(tái)，其中市場占比中illumina測序儀在全球的占有率高達(dá)83.9%。
illumina測序原理（來源：illumina官網(wǎng)）
隨著高通量測序技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)測序質(zhì)量和通量的要求越來越高，二代測序主要包括文庫構(gòu)建、上機(jī)測序、數(shù)據(jù)輸出這幾個(gè)流程。其中，DNA文庫構(gòu)建是二代測序技術(shù)的基礎(chǔ)，高效簡潔的建庫方法可以提高整個(gè)測序流程的效率，其基本原理就是將待測樣本片段化成小片段，再在其兩端加上接頭。根據(jù)樣本片段化方式及添加接頭方式的不同，常見的建庫方式有以下幾種：
常規(guī)法DNA建庫
傳統(tǒng)DNA建庫具有適用樣品類型廣泛，文庫轉(zhuǎn)化率高的特點(diǎn)，是目前較常用的DNA二代測序文庫構(gòu)建方法。該方法主要通過TA克隆的方式連接接頭，具體建庫流程如下：
? 待測序DNA片段化
? 片段化的DNA進(jìn)行末端修復(fù)和加A尾
? 修復(fù)后的片段進(jìn)行接頭連接
? 文庫擴(kuò)增
全式金目前已推出2款分別適用于Illumina和MGI平臺(tái)的傳統(tǒng)文庫構(gòu)建試劑盒，適用于全基因組、靶基因、宏基因組等多種測序。
? TransNGS? DNA Library Prep Kit for Illumina?
該產(chǎn)品針對(duì)Illumina 高通量測序平臺(tái)開發(fā)，適用于將1 ng-1 μg 片段化的dsDNA 高效快速地轉(zhuǎn)化為測序文庫，具有文庫轉(zhuǎn)化效率高，適用樣本類型廣泛的特點(diǎn)。
● 文庫構(gòu)建原理示意圖
● 與競品的比較
? 不同起始樣品量文庫產(chǎn)量比較
分別使用TransGen和Company K產(chǎn)品，對(duì)來源于人血的不同起始量基因組DNA片段化后的dsDNA進(jìn)行建庫，結(jié)果表明，TransGen產(chǎn)品對(duì)1 ng-1 μg起始樣品量均有較高的建庫效率。
? 測序結(jié)果比較
分別使用TransGen和Company K產(chǎn)品，對(duì)100 ng來源于人血、人肺FFPE樣品和水稻葉片三種基因組DNA片段化后的dsDNA進(jìn)行建庫測序及分析，結(jié)果表明，TransGen產(chǎn)品在數(shù)據(jù)質(zhì)量、GC分布及相關(guān)性方面與競品相比，性能一致。
? 測序數(shù)據(jù)質(zhì)量
? GC分布
? 染色體覆蓋深度分布
? SNP分析
? 相關(guān)性分析
? TransNGS? DNA Library Prep Kit for MGI?
該產(chǎn)品是針對(duì)MGI 高通量測序平臺(tái)開發(fā)的文庫試劑盒，具有文庫轉(zhuǎn)化效率高，適用樣本類型廣泛，數(shù)據(jù)質(zhì)量高的特點(diǎn)。
● 文庫構(gòu)建原理示意圖
● 與競品的比較
? 不同起始樣本量文庫產(chǎn)量比較
分別使用TransGen和Company V產(chǎn)品，對(duì)來源于人HeLa細(xì)胞的不同起始量基因組DNA片段化后的dsDNA進(jìn)行相同循環(huán)數(shù)的建庫。結(jié)果表明，TransGen產(chǎn)品對(duì)1 ng-1 μg起始樣本量均有較高的建庫效率。
? 測序結(jié)果比較
分別使用TransGen和Company V產(chǎn)品，對(duì)來源于人Hela細(xì)胞的不同起始量基因組DNA片段化后的dsDNA進(jìn)行建庫測序及分析。 結(jié)果表明，TransGen產(chǎn)品在數(shù)據(jù)質(zhì)量、GC分布及相關(guān)性方面與競品相比，性能一致。
? 測序結(jié)果比較
? GC分布
? 染色體覆蓋深度分布
? SNP分析
? 相關(guān)性分析
轉(zhuǎn)座酶法建庫
與傳統(tǒng)文庫制備必須進(jìn)行DNA片段化、末端修復(fù)和接頭連接相比，體外轉(zhuǎn)座技術(shù)不僅快速、操作簡便，而且建庫所需DNA量少，5分鐘內(nèi)即可同時(shí)完成DNA片段化和接頭連接。
針對(duì)不同的起始量樣品，全式金推出3款Tn5建庫產(chǎn)品
? TransNGS? Tn5 DNA Library Prep Kit for Illumina? (for 50 ng DNA)
? TransNGS? Tn5 DNA Library Prep Kit for Illumina? (for 5 ng DNA)
? TransNGS? Tn5 DNA Library Prep Kit for Illumina? (for 1 ng DNA)
● 文庫構(gòu)建原理示意圖
●產(chǎn)品穩(wěn)定性
以5 ng人基因組DNA為樣品，分別使用不同批次產(chǎn)品構(gòu)建全基因組短片段文庫，擴(kuò)增9個(gè)循環(huán)，產(chǎn)物經(jīng)1.0×DNA磁珠（TransGen, EC411）純化（不進(jìn)行文庫片段長度分選），文庫經(jīng)Agilent高靈敏DNA芯片鑒定，片段長度分布一致，主要分布在200-2000 bp之間 ；使用Qubit檢測文庫濃度，計(jì)算文庫產(chǎn)量。由峰型的一致性與產(chǎn)量的一致性上可知，產(chǎn)品批次間的穩(wěn)定性好。
?文庫峰型與產(chǎn)量
● 與競品的比較
以5 ng人基因組DNA為樣品，分別使用TransGen和Company V產(chǎn)品構(gòu)建全基因組短片段文庫并進(jìn)行文庫測序及分析，結(jié)果表明，TransGen 產(chǎn)品在文庫峰型與產(chǎn)量、測序數(shù)據(jù)質(zhì)量、GC 分布與相關(guān)性方面與競品相比，性能一致。
? 文庫峰型與產(chǎn)量
? 測序數(shù)據(jù)質(zhì)量
?GC分布
? 相關(guān)性分析
片段化酶法建庫
相對(duì)于超聲打斷法，片段化酶法打斷操作更為簡單，轉(zhuǎn)管次數(shù)更少，樣本損耗量也更低，可以兼容更低的樣本起始量。最重要的是，酶解法打斷不需要使用專門的儀器和耗材，能大幅降低建庫成本，因此全式金最新推出了2款適用于Illumina和MGI平臺(tái)的片段化酶法建庫試劑盒。
? TransNGS? Fragmentase DNA Library Prep Kit for Illumina?
該產(chǎn)品適用于將起始量為1 ng-1 μg的dsDNA高效快速地構(gòu)建成DNA文庫，一步完成DNA片段化、末端修復(fù)以及末端加A反應(yīng)，產(chǎn)物無需純化，可直接用于接頭連接。
● 文庫構(gòu)建原理示意圖
●不同起始樣本量文庫產(chǎn)量比較
使用TransGen產(chǎn)品，以1 ng、10 ng、100 ng和500 ng起始量Hela細(xì)胞基因組DNA為模板，采用UDI長接頭（TransGen, KI341）進(jìn)行酶切法DNA文庫構(gòu)建，結(jié)果表明，文庫產(chǎn)量均在1 μg左右。
● 不同物種樣本文庫產(chǎn)量
使用TransGen產(chǎn)品，對(duì)玉米、金黃色葡萄球菌、土壤微生物等不同類型樣本進(jìn)行建庫，結(jié)果表明，文庫產(chǎn)量均在1 μg左右。
● 測序結(jié)果比較
使用TransGen產(chǎn)品，以1 ng、10 ng、100 ng 和500 ng起始量Hela細(xì)胞基因組DNA為模板，采用UDI長接頭（TransGen, KI341）進(jìn)行酶切法DNA文庫構(gòu)建及分析。結(jié)果表明，TransGen產(chǎn)品對(duì)1 -500 ng起始量樣本均可高效建庫。
? 測序數(shù)據(jù)質(zhì)量
? 堿基含量分布
? GC 分布
? TransNGS? Fragmentase DNA Library Prep Kit for MGI?
該產(chǎn)品適用于將起始量為1 ng-1 μg的dsDNA高效快速地構(gòu)建成DNA文庫，一步完成DNA片段化、末端修復(fù)以及末端加A反應(yīng)，產(chǎn)物無需純化，可直接用于接頭連接。
● 文庫構(gòu)建原理示意圖
● 與競品的比較
分別使用TransGen和Company I產(chǎn)品，對(duì)200 ng人基因組標(biāo)準(zhǔn)品NA12878進(jìn)行酶切法DNA文庫構(gòu)建，結(jié)果表明，TransGen產(chǎn)品在測序數(shù)據(jù)質(zhì)量、比對(duì)率、SNP和InDel檢出方面與競品相比，性能一致。
? 測序數(shù)據(jù)質(zhì)量
? SNP及InDel檢出
相關(guān)產(chǎn)品推薦
