高通量测序中,常规的文库构建需要PCR扩增,一方面,是为了对微量DNA样本进行扩增,提高文库产量,另一方面,可以放大荧光信号,让测序仪更容易捕获和识别荧光信号,提高测序准确度。但是,PCR就像一把“双刃剑”,在解决了样本起始量低的问题并起到放大荧光信号作用的同时,却也引入了扩增错误和偏向性,不能完美地呈现基因组序列“真实面貌”。因此,PCR-Free技术的引入,既具备了PCR的优势,也克服了PCR的缺点。
图1:PCR-Free技术优势
酶切法PCR-free建库试验验证
实验目的:
验证酶切法PCR-free建库试剂盒最低样本投入量。
实验描述:
不同来源样本,不同投入量,统一酶切12min不分选,进行PCR-free建库,使用qubit定量文库并通过2100核实文库条带分布。
结果展示:
| 建库信息 |
12209试剂盒(片段化/末修/加A+接头连接) |
| 模板 |
NA12878 |
小牛胸腺 |
E.coli |
| 编号 |
A1 |
A2 |
A3 |
A4 |
A5 |
A6 |
A7 |
A8 |
A9 |
A10 |
A11 |
A12 |
A13 |
A14 |
A15 |
| 投入量-ng |
1 |
5 |
10 |
50 |
145 |
1 |
5 |
10 |
50 |
180 |
1 |
5 |
10 |
50 |
186 |
| 回溶体积-μl |
5 |
10 |
10 |
21 |
21 |
5 |
10 |
10 |
21 |
21 |
5 |
10 |
10 |
21 |
21 |
| Qubit-ng/μl |
0.25 |
0.6 |
1.23 |
3.02 |
8.72 |
0.29 |
0.5 |
1.31 |
3.5 |
11 |
0.22 |
0.55 |
1.43 |
3.46 |
11.4 |
| 产量-ng |
1.25 |
6 |
12.3 |
63.42 |
183.12 |
1.45 |
5 |
13.1 |
73.5 |
231 |
1.1 |
5.5 |
14.3 |
72.66 |
239.4 |
注:由于部分接头残留,Qubit检测文库浓度最终大于样本的投入量。
注:由于Y接头结构的影响,2100不能准确分析PCR-free真实文库大小;电泳图-文库主带约在380-400bp。
图2:A5、A10、A15 PCR-free文库电泳图及A3、A8、A13 2100峰图
结论:
酶切法PCR-free建库试剂盒,样本最低投入可低至1ng。
机械法PCR-free建库试验验证
实验目的:
对照试验,实验条件与上述酶切建库一致,验证低投入量机械法建库产量与酶切法差别。
实验描述:
不同来源的样本,统一机械打断,用相同的比例分选出300bp大小的插入片段,选择投入1/5/10 ng分选产物进行PCR-free建库,使用qubit定量文库并通过2100核实文库条带分布。
结果展示:
| 建库信息 |
12201(末修/加A+接头连接) |
| 模板 |
NA12878 |
小牛胸腺 |
E.coli |
| 编号 |
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
B5 |
B6 |
B7 |
B8 |
B9 |
| 投入量-ng |
1 |
5 |
10 |
1 |
5 |
10 |
1 |
5 |
10 |
| 回溶体积-μl |
5 |
10 |
10 |
5 |
10 |
10 |
5 |
10 |
10 |
| Qubit-ng/μl |
0.256 |
0.59 |
1.2 |
0.28 |
0.53 |
1.01 |
0.24 |
0.52 |
1.13 |
| 产量-ng |
1.28 |
5.9 |
12 |
1.4 |
5.3 |
10.1 |
1.2 |
5.2 |
11.3 |
注:由于部分接头残留,Qubit检测文库浓度最终大于样本的投入量。
注:超声分选模板-主带大小300bp,即PCR-free文库大小约420bp
图3:超声分选模板2100峰图(左)及B3、B6、B9文库2100峰图(右)
结论:
机械法PCR-free建库试剂盒,1/5/10 ng投入文库产出与酶切法相近。
总 结
根据Qubit值判断,酶切法PCR-free建库高低投入量均有文库产出,且低投入量文库产出与机械法PCR-free建库相当。文库2100峰图显示PCR-free文库有微量接头残留,实验时接头用量需根据实际情况进行调整。(注:实际样本操作时,建议选用qPCR文库定量,可更直观显示有效文库产量)
由上述两个实验可以看出,酶切法PCR-free建库低投入量实验完全可以达到机械法建库的效果,而且建库流程精简,无需复杂的机械片段化过程,一步完成片段化/末端修复/加A ,1h即可完成整体的建库流程,是目前快速建库的不二之选。
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化了末修加 A 以及接头连接体系,极大增加了文库转化效率,适合用于病原微生物 mNGS 领域的快速建库。
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- 品质稳定:严格的批次性能与稳定性质控
| 产品类型 |
名称 |
货号 |
| 建库试剂盒 |
Hieff NGS® OnePot PCR-free DNA Library Prep Kit |
12209ES08/24/96 |
| 片段化/末修/加A模块 |
Hieff NGS® Fast-PaceTM DNA Fragmentation Reagent |
12609ES24/96 |
| 快速连接模块 |
Hieff NGS® UltimaTM DNA Ligation Module |
12604ES24/96/98 |
| 长接头 |
Hieff NGS® Complete Adapter Kit for Illumina® |
12615/6/7/8ES04/16 |
| 磁珠 |
Hieff NGS® DNA Selection Beads |
12601ES03/08/56/75 |
| 文库定量 |
dsDNA HS Assay Kit for Qubit® |
12640ES60/76 |
| Hieff NGS® Library Quantification Kit for Illumina®, qPCR Master Mix |
12302ES05/09 |
| Hieff NGS® Library Quantification Kit for Illumina®, DNA Standard 1-6 |
12307ES09 |