多平臺、多方法DNA文庫制備
自DNA被證明是生命體的遺傳物質以來，科學家們對DNA的探索熱情愈加高漲。1953年沃森和克里克發(fā)現DNA分子雙螺旋結構，讓人類對生命的認識有了重大的突破，從而帶動了DNA測序技術的大發(fā)展。
● DNA測序技術的發(fā)展里程碑
從1977年第一代測序技術（Sanger法）到2005年Roche公司推出第一臺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，測序技術至今已經歷了四十多年的技術發(fā)展過程。
注：圖片來源于網絡
● 二代測序技術平臺
第二代測序技術也叫高通量測序技術（NGS），其核心原則是邊合成邊測序。二代測序主要特點是一次能對幾十萬甚至幾百萬條DNA序列進行同時測定，使轉錄組測序及基因組深度測序變得高效、便捷，在保持高準確性的同時降低了測序成本，提高了測序的速度；但其測序的理論基礎仍然建立在PCR擴增的基礎之上，從而會引入PCR擴增帶來的偏差，而且讀長較短的缺點?，F有的技術平臺主要包括Illumina公司的Hiseq平臺、Thermo fisher公司的Ion Torrent平臺和華大MGISEQ平臺，其中市場占比中illumina測序儀在全球的占有率高達83.9%。
illumina測序原理（來源：illumina官網）
隨著高通量測序技術的飛速發(fā)展，對測序質量和通量的要求越來越高，二代測序主要包括文庫構建、上機測序、數據輸出這幾個流程。其中，DNA文庫構建是二代測序技術的基礎，高效簡潔的建庫方法可以提高整個測序流程的效率，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DNA建庫具有適用樣品類型廣泛，文庫轉化率高的特點，是目前較常用的DNA二代測序文庫構建方法。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進行末端修復和加A尾
? 修復后的片段進行接頭連接
? 文庫擴增
全式金目前已推出2款分別適用于Illumina和MGI平臺的傳統文庫構建試劑盒，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?
該產品針對Illumina 高通量測序平臺開發(fā)，適用于將1 ng-1 μg 片段化的dsDNA 高效快速地轉化為測序文庫，具有文庫轉化效率高，適用樣本類型廣泛的特點。
● 文庫構建原理示意圖
● 與競品的比較
使用TransGen 和Company V 的DNA 建庫試劑盒對超聲打斷的HeLa 細胞Smear DNA 進行文庫構建，投入量為1 ng、10 ng、100 ng 和1000 ng，TransGen 產品在建庫產量方面優(yōu)于競品，文庫峰型與競品一致。對文庫進行測序分析，TransGen 在Q20/Q30、GC 含量、Duplicates、比對率、GC 分布等指標均與競品無明顯差異，測序結果與競品高度相關（R2>0.95）。
?文庫產量（分選后）
?文庫峰型
?測序數據質量
? GC分布
? 染色體覆蓋深度分布
? 相關性分析
? TransNGS? DNA Library Prep Kit for MGI?
該產品是針對MGI 高通量測序平臺開發(fā)的文庫試劑盒，具有文庫轉化效率高，適用樣本類型廣泛，數據質量高的特點。
● 文庫構建原理示意圖
● 與競品的比較
? 不同起始樣本量文庫產量比較
分別使用TransGen和Company V產品，對來源于人HeLa細胞的不同起始量基因組DNA片段化后的dsDNA進行相同循環(huán)數的建庫。結果表明，TransGen產品對1 ng-1 μg起始樣本量均有較高的建庫效率。
? 測序結果比較
分別使用TransGen和Company V產品，對來源于人Hela細胞的不同起始量基因組DNA片段化后的dsDNA進行建庫測序及分析。 結果表明，TransGen產品在數據質量、GC分布及相關性方面與競品相比，性能一致。
? 測序結果比較
? GC分布
轉座酶法建庫
與傳統文庫制備必須進行DNA片段化、末端修復和接頭連接相比，體外轉座技術不僅快速、操作簡便，而且建庫所需DNA量少，5分鐘內即可同時完成DNA片段化和接頭連接。
針對不同的起始量樣品，全式金推出3款Tn5建庫產品
? 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)
● 文庫構建原理示意圖
●產品穩(wěn)定性
以5 ng人基因組DNA為樣品，分別使用不同批次產品構建全基因組短片段文庫，擴增9個循環(huán)，產物經1.0×DNA磁珠（TransGen, EC411）純化（不進行文庫片段長度分選），文庫經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，計算文庫產量。由峰型的一致性與產量的一致性上可知，產品批次間的穩(wěn)定性好。
?文庫峰型與產量
● 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產品構建全基因組短片段文庫并進行文庫測序及分析，結果表明，TransGen 產品在文庫峰型與產量、測序數據質量、GC 分布與相關性方面與競品相比，性能一致。
? 文庫峰型與產量
? 測序數據質量
?GC分布
? 相關性分析
片段化酶法建庫
相對于超聲打斷法，片段化酶法打斷操作更為簡單，轉管次數更少，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平臺的片段化酶法建庫試劑盒。
? TransNGS? Fragmentase DNA Library Prep Kit for Illumina?
該產品適用于將起始量為1 ng-1 μg的dsDNA高效快速地構建成DNA文庫，一步完成DNA片段化、末端修復以及末端加A反應，產物無需純化，可直接用于接頭連接。
● 文庫構建原理示意圖
●與競品的比較
使用TransGen 和Company V 產品對 HeLa 細胞基因組進行酶切法DNA 建庫。結果表明， TransGen 產品在投入量0.1 ng、1 ng、10 ng、100 ng 條件下建庫所得文庫峰型一致。在相同投入量（50 ng）條件下，通過調整片段化時間，可靈活調整DNA 片段長度，與Company V 產品相比，TransGen 產品文庫峰型隨時間改變更靈敏。在投入量1 ng、10 ng、100 ng、1000 ng 條件下建庫，TransGen 產品Company V 產品相比產量一致或更優(yōu)。
? 文庫峰型
? 不同投入量建庫產量
? 測序結果比較
使用TransGen 和Company V 產品對不同動物、植物和微生物樣本建庫測序及分析，結果表明，TransGen 產品在測序質量、比對率、覆蓋度、GC 分布等指標上與競品沒有明顯差異。
? TransNGS? Fragmentase DNA Library Prep Kit for MGI?
該產品適用于將起始量為1 ng-1 μg的dsDNA高效快速地構建成DNA文庫，一步完成DNA片段化、末端修復以及末端加A反應，產物無需純化，可直接用于接頭連接。
● 文庫構建原理示意圖
● 與競品的比較
使用TransGen 和競品Company V 產品對HeLa 細胞基因組建庫，TransGen 產品可通過調整酶切時間獲得不同插入片段長度的文庫，不同投入量0.1ng、1 ng、10 ng、100 ng 所構建文庫峰型一致，與Company V 產品相比產量持平或有一定優(yōu)勢。
? 文庫峰型
? 建庫產量
? 測序結果比較
選取動物、植物和微生物樣本建庫測序，測序質量和競品持平。
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