新一代测序(NGS)文库质控
Sanger 测序基于毛细管电泳,是完成人类基因组计划的主要工具,花费了超过10年的时间。
新一代测序 (Next Generation Sequencing, NGS)是一种广泛应用于基因组学、表观遗传学、转录组学等领域的技术。NGS不仅应用于基础研究,还应用于癌症筛查和药物开发等临床诊断。NGS技术按测序读长可分为短读长测序和长读长测序,短读长测序平台有illumina、华大等;长测序平台有Nanopore、Pacbio等。
目前市面上已经有许多基于不同原理的商业NGS平台 (如Illumina测序仪、华大MGI、ABI Ion Torrent)。无论在什么样的平台上,文库的准备工作都是NGS工作流程中最关键的一步。测序文库构建是要在特定大小范围的DNA片段的两端加上与测序仪适配的接头。因此从样品制备到随后的文库构建,检测样品的大小和质量在流程中的变化就会非常重要。
全自动Qsep系列生物片段分析仪能够完成从gDNA上游,total RNA到最后的DNA文库的质控。有了预制胶卡夹,用户可以在1分钟内完成仪器设置,2-5分钟内得到结果。数据也可以批量或单独给出,并提供充分详细的信息。实验结果表明,Qsep可以很容易地达到50pg的文库检出限。

图1. NGS的应用方向

图2. 文库制备的过程中包括许多质控环节,这些环节是保证文库制备成功的关键
Qsep系列仪器可以系统地进行核酸样品检测,将传统电泳检测简化成4步:上样,运行和分析数据(如下图)

Qsep系列设备具有高度自动化的特点,从上样检测到毛细管电泳检测分析,再到检测结束后的毛细管通道清洗,均无需任何人工干预,即可得到样品片段的大小、浓度和相对浓度,并以峰图或胶图的形式呈现。
结果展示
Qsep系列可作为NGS中高效质控平台,用于文库制备的每个阶段进行质控,确保测序的质量。全自动化的QC流程包括gDNA上游、total RNA到DNA文库所有的质控环节。使用预制胶卡夹,用户可以在1分钟内完成仪器设置,2-5分钟内得到结果。数据可以批量或单独导出,提供详细的信息。

图3a. 不同降解程度gDNA的质控结果
上图展示了不同质量的gDNA图谱,软件根据样本质量可以自动给出DQN(DNA Quality Number),DNA的质量评分是0-10分的评价标准,根据完整性数值,用于辅助判定样本是否符合后续的建库测序实验的要求。

图3b. 片段化DNA的质控结果
文库构建的工作是在特定片段大小的两端加上适配测序仪的接头,因此第一步是对样品进行打断(酶或者超声等),打断样品的检测可以给出片段分布分析结果,来分析打断出的片段的主要分布区间,确定是否打断成功。

图3c. 文库连续稀释的高灵敏度质控结果(文库浓度0.33 ng/μl~0.07 ng/μl)
Qsep系列仪器可以检测不同类型的文库,根据测序读长需求,来制定不同质量控制标准,以期获得最佳的文库质量用于测序,得到最大最优的测序数据。

图4. 对总RNA完整性的监测是下游实验(如RNA-seq)中典型的QC步骤
RQN(RNA Quality Number)提现RNA的完整性。检测总RNA的完整性是提取实验典型QC步骤,如图RNA样本质量范围从相对完整(RQN8.9)到降解(RQN2.3 )。RQN是跟RIN一样为1-10分评分且评分标准高度相关。

图5. cfDNA质控结果
提取的cfDNA的质量影响后续测序数据的质量,Qsep系列生物分析仪可以检测cfDNA中的大片段残留比例,且高灵敏卡夹可以最低检测到1pg/ul的cfDNA。