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去探索,基因组的真实世界 | 华大智造MGIEasy PCR-Free DNA文库制备试剂套装正式亮相

2019-05-16

在5月10日结束的MDx 2019-第五届中国先进分子诊断技术与应用论坛上,华大智造应邀举行专场卫星会,面向国内市场正式发布了重磅新品:MGIEasy PCR-Free DNA文库制备试剂套装。这一发布,在现场引起了业内专业人士的广泛关注。


这款产品历时两年研发,是基于华大智造MGISEQ系列测序平台,首款不需要进行PCR扩增的全基因组文库制备试剂,广泛兼容包括人、动植物、细菌、宏基因组等多种样本类型,具有起始量低、覆盖均一性好、检测变异性能强大、检测成本低等优势,将为探索真实的基因组世界提供强大动力。


蒙在真实世界上的面纱——复制错误累积

目前在NGS测序中,经常使用PCR技术进行DNA模板扩增及文库信号放大,但是PCR扩增中产生的错误积累造成了信息失真,如碱基置换、假SNPs和InDels、覆盖不均一、数据GC偏向性等问题,不能完全反应原始模板基因组的真实面貌。


为避免建库中的复制错误,2009年出现了最早的PCR-free建库方法,但事实上在后续的文库放大过程中,市场上主流的测序仪,仍旧使用指数扩增的PCR方法来放大文库,并没有从根本上解决测序之前的文库复制错误累积问题。


双剑合一打开基因组的真实世界:PCR-free+ DNBSEQTM

因此,要探索真实的基因组信息,需要在建库和文库放大(以增强测序信号强度)两个环节去除PCR过程,以避免引入复制错误。


华大智造的MGISEQTM平台系列测序仪采用滚环扩增(Rolling circle amplification,RCA)技术,只以最初的单链环状文库为模板进行线性扩增,整个过程的克隆错误率低至1/105,即使某个循环出现了扩增错误,也不会被累积到下一个循环,经过几百个循环的扩增之后,扩增产物形成像毛线团一样的DNA纳米球(DNB)。测序时这些纳米球被加载到点状高密度微阵列测序芯片上,芯片上一个点捕获一个纳米球,整个加载过程无PCR指数扩增体系,保证了测序前的放大文库保留更准确的基因组原始信息,这种技术称为DNBSEQTM技术。


在DNBSEQTM技术基础上,将无扩增错误的PCR-free单链环状文库建库方法与无拷贝错误累积的DNB制备方法结合起来,实现真正的全基因组PCR-free测序,打开基因组的真实世界。


经过华大智造的不断优化和改进,我们研发出了基于DNBSEQTM测序平台的MGIEasy PCR-Free 试剂套装。


MGI Easy PCR-Free试剂产品分为物理法和酶切法两种套装,分别适用于物理打断法和酶切打断法建库,两种PCR-free方法的建库时间相比传统方法均有所缩减,物理法从打断片段选择DNA开始3.5小时完成建库,酶切法从基因组DNA开始4.5小时完成建库。




左图:MGIEasy PCR-Free DNA 文库制备试剂套装

右图:MGIEasy 酶切PCR-Free DNA 文库制备试剂套装



性能优异的MGIEasy PCR-Free试剂

1、更低起始量

相比PCR方法,PCR-free接头连接效率由37%提升至58%,DNA起始量由最低1500ng降至最低500ng。


2、无明显GC偏好

以3种不同GC菌基因组DNA为模板,用两种试剂盒构建文库上机。从GC bias分析作图来看,高GC菌和低GC菌与中GC菌一样,通过算法均一化的100bp窗口GC含量分布频率(图中用蓝色点状线表示)都接近理想值1.0这条线。


3、更好的基因组覆盖均一性

利用MGIEasy PCR-Free DNA文库与MGIEasy DNA文库的对比实验,以1μg 人标准品NA12878起始,物理打断,采用MGIEasy PCR-Free DNA文库制备试剂套装和传统WGS PCR方法分别建库,然后基于MGISEQ-2000平台进行 PE150测序, 截取30X数据进行分析。结果显示,同传统的WGS PCR相比较,WGS PCR-free的测序深度频率分布(左图,红色柱状图)更趋接近于泊松分布的理想的测序深度频率(左图,蓝色线状图),说明WGS PCR-free的测序数据具有更好的基因组覆盖均一性。另外需要特别指出,MGIEasy PCR-Free DNA文库 duplication

rate一般在1-3%,远远低于其他测序平台(7-10%),下机数据利用率高。


WGS PCR-Free和WGS PCR测序深度频率分布图

图释:X轴,表示测序深度;Y轴,表示测序深度频率分布,代表某一深度占所有深度的百分比。红色柱状图表示实际情况下的占比;蓝色线状图表示理想情况下的占比。


在特殊区域的研究方面,PCR-free更具有优势。比如FMR1基因5’UTR区域CGG重复序列的过渡表达,会导致X脆性综合征,该区域属于CGG重复区域,传统的WGS在该区域的覆盖度不好,难以通过传统的WGS方法进行检测。而PCR-Free可以很好的覆盖到这个区域,可以实现FMR1基因的CGG重复序列的WGS检测。


4、优异的变异检测性能

海外第三方数据分析公司评估显示,以30x截取数据为例,在MGISEQ-2000平台上,MGIEsay PCR-Free的真阳性个数相对更高,假阳性和假阴性个数相对更少,灵敏度和准确性明显优于PCR。InDel F score大于99%,SNP F score 大于99.9%,已经满足FDA全基因组测序评估金标准,因此更适合于临床样本的检测。


此外该公司数据还显示,15x的MGIEasy PCR-Free的InDel检测性能已经能达到PCR方法下30x相同水平,SNP的检测性能高于99%。这个结果显示,在一些中低深度(10-20x)的WGS研究中,PCR-free也可以实现优秀的变异检测性能。

15X PCR-Free的InDel检测性能达到30X WGS PCR相同水平

特别推荐:人重WGS整体解决方案

对于人重WGS测序,除了PCR-Free试剂盒,华大智造还提供从核酸提取、上机测序到数据分析的整体解决方案,可以实现人血液、唾液基因组测序的自动化建库和全流程分析。


应用征集:邀你一起探索基因组的真实世界

MGIEasy PCR-Free试剂的优异性能,期待来自业内的检验,我们将在业内征集“花式应用”TOP5应用案例,入选案例在活动期间的试剂套装购买费用将全额返还!

活动时间:2019.05.01-2019.06.30

活动地区:仅限中国大陆地区

活动规则:

1、凡在活动期间抢鲜购买MGIEasy PCR-Free DNA文库制备试剂套装,均有机会参与评选;

2、参评案例将在活动结束后公开展示,公示周期至少一个月;

3、获票数目最高的前5名应用单位/应用案例将有机会赢取全额免单机会,即:在活动期间为尝试“花式应用”所购买的MGIEasy

PCR-Free DNA文库制备试剂套装费用全额返还。

点击此处订购


(注:本次活动解释权归华大智造市场部所有)


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