文库制备

p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/e1b53786-6e16-4afb-80d3-15282f1c3af7.jpg" title=" 2.jpg" style=" width: 600px height: 446px " width=" 600" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 446" border=" 0" / /p p span style=" font-family: 微软雅黑, Microsoft YaHei " 　　在今年年初的J.P. 摩根大通医疗保健大会（J.P. Morgan Healthcare Conference）上，Illumina发表了堪称地表上最强的测序仪NovaSeq。全新的测序架构所带来的超高通量，让Illumina的总裁兼CEO Francis deSouza自信地宣示，百元基因组时代的来临已指日可待。从一月产品发布到Q3 财报公布时, Illumina已经出货近200台NovaSeq到客户手中。 br/ & nbsp br/ 　　无可匹敌的超高通量，是吸引许多客户眼球的第一元素。年初S2 流动槽最先上市，一个流动槽每次运行可达到28-33亿数量的reads / clusters。在双S2流动槽同时运行的情况下，使用2x150 bp读长，一次NovaSeq测序可以在一天半内解码16个人类基因体（平均30x覆盖深度）。10月中推出的S4流动槽，更将通量翻了三遍。一个S4流动槽每次运行可达到80-100亿数量的reads / clusters，所以双S4流动槽运行可以在不到两天内解码48个人类基因体（6万亿硷基通量）。S4的强大功能，将加速大规模基因组研究计画，对临床研究提供关键性的突破。如同哥伦比亚大学基因组医学研究所主任David B. Goldstein所言，NovaSeq系列所激发的研究规模和成本，都是一年前无法想像的。这全新系列的可扩展测序机不只帮助基因组医学走向更大规模的研究，也能推动实现如液态活检、肿瘤深度全基因组分析、和大数量单细胞测序等需要高覆盖深度或高强度的测序应用普及化。 br/ & nbsp br/ 　　NovaSeq高通量的可扩展性，满足不同产量的测序应用，也是其受到许多用户青睐的关键。除了可以选择S2 或S4流动槽，以及自由设定单槽或双槽同时运行之外，与S4同时推出的NovaSeq Xp工作流程让NovaSeq系统的灵活度更上一层楼。NovaSeq Xp工作流程的流动槽上样栈与试剂，让用户可以将文库直接上样到流动槽的单个通道中。由于每个通道的文库独立不混杂，用户可以根据通道来划分样本和项目。NovaSeq Xp工作流程带来更大的自由度，例如每个通道使用96个样本索引，每个流动槽一次可以测序384各样本。这样高度的多样本测序（multiplexing）也顺带减低了每个样本DNA所需的起始量。用户可以自由决定使用标准工作流程来混合各种文库类型在一个流动槽裡，或是利用NovaSeq Xp工作流程裡的上样栈实行新颖的样本索引方法，最佳化有效地利用地表上最高通量的测序仪。 br/ & nbsp br/ 　　NovaSeq 6000系统支援所有文库制备方法，例如全基因组测序（WGS）、靶向重测序（targeted resequencing）、RNA测序（RNA sequencing）、和甲基化测序（methylation sequencing）。用户可以在BaseSpace Sequencing Hub上找到NovaSeq产生的范例Illumina文库测序结果。 br/ br/ 　　更多关于NovaSeq系统规格和NovaSeqXp工作流程的细节，可以参考Illumina网站上的白皮书： br/ https://www.illumina.com/content/dam/illumina-marketing/documents/products/datasheets/novaseq-6000-system-specification-sheet-770-2016-025.pdf br/ & nbsp br/ 　　除了NovaSeq S4流动槽和Xp工作流程，Illumina在10月推出的创新产品还包含了Nextera DNA Flex，一款全新的高性能全基因组测序（WGS）文库制备试剂盒。Illumina了解在NGS测序技术不断进步下，文库制备的技术也要跟上脚步，一起加速基因组医学爆发性地前进。目前许多实验室在NGS流程的文库制备阶段仍然遭遇瓶颈。多数文库制备流程以及前后的多个步骤，耗时又耗工。文库制备前需要DNA提取、定量和片段化，而文库制备后的步骤包括文库质量评估、文库浓度定量和归一化。这让许多实验室都要延误不少时间在文库制备流程，才能开始测序过程。 br/ & nbsp br/ 　　Nextera DNA Flex的核心技术为Bead-Linked Transposome （BLT），将Nextera的转座体（transposome）链接在磁珠上。BLT的On-Bead Tagmentation整合了DNA片段化（fragmentation）、片段接头化（adapter ligation）、和文库定量归一化（library normalization）的步骤，减少手动接触点并节省文库制备时间到2. 5小时。搭配Flex Lysis Reagent Kit的细胞裂解试剂，Nextera DNA Flex允许直接加入样本如血液、唾液、乾血纸片、和微生物菌株。直接加入样本进一步省去了样本制备的繁琐步骤，不需要辅助设备和试剂来提取DNA。从而将文库制备的整体周转时间，从样本到上测序机，缩短到三小时以内。Nextera DNA Flex的简约有助于自动化流程的使用。 br/ br/ 　　除了是Illumina产品线中最快且最简化的文库制备流程，Nextera DNA Flex的On-Bead Tagmentation提供了比in-solution tagmentation更均值的DNA片段化反应。当样本DNA起始量超过BLT的饱和点（大约是100ngDNA），过多的DNA便无法被片段化。不同于其他种文库制备方法，这样的化学特性使得Nextera DNA Flex片段化结果不会受到DNA定量的准确度影响。当DNA量介于100-500ng 之间，Nextera DNA Flex制备后的文库片段长度和上样量几乎是固定的。用户可以利用Nextera DNA Flex的广泛样本DNA起始量，灵活支持各种类型的基因组测序，简化日常操作。　 br/ & nbsp br/ 　　BLT与样本DNA饱和后带来的均匀文库片段长度和上样量，也提升了基因组测序覆盖度的均一性。不管是人类或非人类基因体，文库DNA片段均匀地覆盖在高与低的GC区域，没有偏好性。这样的通用特性让Nextera DNA Flex应用范围广泛，支持人类或其他大型/複杂基因组以及扩增子和微生物、寄生虫或真菌物种的测序，并且与Illumina各款测序仪完全兼容。用户可以在BaseSpace Sequencing Hub上找到Nextera DNA Flex应用在不同动植物和细菌基因体所产生的文库和在不同Illumina测序仪上的结果。 br/ br/ 　　更多关于Nextera DNA Flex的全新技术BLT原理、快速与整合的流程、以及全基因组测序表现和TruSeq Nano与Nextera XT的比较，请参考Illumina网站上的白皮书： br/ https://www.illumina.com/content/dam/illumina-marketing/documents/products/datasheets/nextera-dna-flex-data-sheet-770-2017-011.pdf br/ br/ 　　另外两份白皮书详尽讨论Nextera DNA Flex的文库制备成果： /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑, Microsoft YaHei " br/ /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑, Microsoft YaHei " strong 人类基因体 /strong br/ https://www.illumina.com/content/dam/illumina-marketing/documents/products/appnotes/nextera-dna-flex-human-genomes-application-note-770-2017-018.pdf br/ br/ strong 微生物基因体 /strong br/ https://www.illumina.com/content/dam/illumina-marketing/documents/products/appnotes/nextera-dna-flex-small-genomes-application-note-770-2017-019.pdf br/ & nbsp br/ 　　今年十月份发布的这些新产品，NovaSeq S4流动槽、NovaSeq Xp工作流程（预计十二月份开始接受订购）、和Nextera DNA Flex文库制备试剂盒，再度展现Illumina的创新能力，并帮助加速基因组医学迈向大规模、高性能的全基因组研究之路。 br/ /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/8ccfe1a5-9088-43fc-b096-b005ae6f42b3.jpg" title=" 1.jpg" / /p p span style=" font-family: 微软雅黑, Microsoft YaHei " strong 作者简介 /strong br/ br/ 庄涵宇博士 br/ Illumina高级经理，生物信息和基因组应用合作 br/ Han-Yu Chuang br/ Senior Manager, Bioinformatics and Genomics Applications Partnerships, Illumina Inc. /span /p

珀金埃尔默公司日前发布三款新型文库制备试剂盒（仅供研究使用（RUO））：NEXTFLEX® Small RNA-Seq Kit v4、NEXTFLEX® Rapid XP V2 DNA-Seq Kit、PG-Seq™ Rapid Kit v2。NEXTFLEX Small RNA-Seq kit V4建库试剂盒以纯化的miRNA或低至1ng总RNA为起始样品，可获得无需凝胶纯化的文库制备，且非常杰出的miRNA发现率。NEXTFLEX Small RNA-Seq Kit v4建库试剂盒经过优化，使用便捷，易于在自动液体处理平台上实现自动化，由于无需凝胶纯化步骤，即便低起始量具有挑战的样品（如血清）也没问题。该试剂盒可在6小时内获得用于测序的 small RNA文库，借助独特的dual-index barcodes，单次运行可混合384个样品。NEXTFLEX Rapid XP V2 DNA-Seq建库试剂盒内含专利的NEXTFLEX® 浓度均一化磁珠，针对文库池中所有DNA样品，可获得一致地质量和测序簇密度，不需要定量和混样操作，每96个样品最多可缩短至3小时。PG-Seq快速试剂盒 v2可用于分析胚胎切片来源的皮克级DNA（单个/多个细胞或低模板DNA），用于植入前遗传学研究，全基因组覆盖率更高、准确性更好。该试剂盒允许96个样品同时检测，包含细胞裂解、全基因组扩增和indexing所需的所有试剂，以及用于自动调用异倍性和拷贝数变异的PG-Find™ 分析软件。珀金埃尔默公司专业诊断事业部总经理Arvind Kothandaraman介绍：最近发布的产品证明了我们一直致力于消除样品制备中限制科学发现速度的瓶颈。该新型试剂盒可解决当今NGS文库制备最迫切的技术痛点和操作痛点。针对各种文库制备应用，珀金埃尔默可提供完整解决方案，包括核酸提取、自动化NGS建库工作站、单细胞RNA测序、文库制备试剂以及核酸质控。✦✦如需了解更多信息，请扫描下方二维码

近日，华大智造最新产品全自动文库制备生产线（MGIGLab-L）在国家基因库成功试运营，并且帮助国家基因库完成了大规模WGS（全基因组测序）工作。华大智造全自动文库制备帮助国家基因库完成了大规模WGS工作“在基因测序工作开展前，DNA需要一系列复杂的实验操作及生化反应后才可以进行测序，这些工作在行业内称为‘文库制备’。按照传统的实验模式，文库制备工作大部分都是人工配合单台设备完成的，第一需要很多人力，第二需要频繁准备物料和核对信息，很难准确、高效完成一些大规模的基因测序工作；尤其在超高通量实验样本的情况下，测序前的‘文库制备’工作所就会变得非常繁琐与复杂，任何一个环节出现问题，均会影响最终结果。基于以上两个痛点，我们研发了全自动文库制备生产线，用一系列的自动化设备代替人工，全流程、自动化完成基因测序的文库制备工作。”华大智造自动化研发总监李景说。微孔板转移机器人，机械臂搭载轨道，完成各个仪器间物料的转移全自动文库制备生产线集中了华大智造自动化业务板块最尖端的技术，整个生产线包含了微孔板转移机器人、高通量自动化样本制备系统及微孔板储板器等华大智造自主开发的自动化核心设备与多种辅助设备。“全自动文库制备生产线是一个定制化产品，可以根据具体需求来定制仪器配置、运行通量和性能，实现全流程、自动化工作。全自动文库制备生产线在运作时，DNA样本在各生产线工位自动完成样本均一化、片段选择纯化、末端修复和接头连接、PCR扩增、环化和消化及文库定量和均一化等工作，从而使得’文库制备’的实验全流程、自动化完成。” 华大智造自动化高级产品经理邹良英说。全流程、自动化，一天处理超过1000例样本 据了解，全自动文库制备生产线配合着智能化调度和生产仪器分级管理软件，每天可以处理1000例以上样本，只需要1-3位初级实验人员完成物料上料及生产线看护操作，整个实验流程可追溯。而现在常用的单台工作站自动化模式，如果每天要处理要1000例以上样本，则需要至少10位资深实验人员进行复杂实验操作。在实验室空间上，单台工作站自动化模式需要4间实验室，而华大智造的全自动文库制备生产线只需要2间实验室，节省了一半的空间。高通量自动化样本制备系统能够自动完成核酸提取与纯化、酶反应体系配置、酶反应和酶反应产物纯化等实验步骤“华大智造全自动文库制备生产线用自动化技术代替人工操作，全流程、自动化并高度标准化完成文库制备工作，这不仅能够提效率，减少出错，还可帮助科研人员从重复繁琐的劳动中解放出来，将更多时间和精力投入更有价值的工作中。”邹良英说。华大智造全自动文库制备生产线用自动化技术代替人工操作，全流程自动化随着生命科学行业的迅速发展，邹良英相信全流程、自动化将会成为实验室未来趋势，她表示：“最近几年，随着以核酸检测为核心的无创产前检测、肿瘤基因突变检测和肿瘤早筛、精准治疗、病原微生物检测等一系列检测快速普及，大规模的检测需求推动了实验室自动化的发展。特别是在新冠病毒爆发之后，普罗大众也深刻意识到实验自动化对于大规模核酸检测的必要性。我相信今后全流程、自动化系统技术将会广泛运用在在科研、肿瘤筛查与精准治疗、药物开发、遗传病检测、法医鉴定、食品安全、农林牧渔等多个领域。”