微芯片电泳在二代测序(NGS)文库质控的应用
随着测序价格不断降低,NGS的应用现在可以说是如日中天了,市场中主流NGS系统,如Hiseq,Solexa,454等,越来越多的进入到大家的视野中。为了得到良好准确的测序结果,NGS前要求了解测序文库样品的尺寸分布和浓度,以提高测序的准备性、减少测序过程中不必要的尝试、降低测序成本。
传统的方法是使用琼脂糖凝胶电泳获得文库的尺寸分布,文库的浓度信息则是通过实时荧光PCR或分光光度计获得。这样的操作需要一系列的步骤、繁琐费时、效率低下、成本居高不下。
另外,随着测序技术的成熟,需要进行质量控制的文库数量大大增多!
本文承接上文,继续介绍微芯片电泳在NGS文库构建中样品分析的应用,以期为大家提供一种操作简单、自动化程度高、高通高、成本可接受的方法。
分析方法(与实时PCR 的浓度定量结果的比较):
1、利用SMARTer Ultra Low RNA kit 制备cDNA 扩增产物得到小鼠的TotalRNA
2、根据Illumina 公司的方法,分享cDNA 扩增产物后,使用TruSeq DNA sample prep kit 制备NGS 文库
3、使用微芯片电泳系统及自带弥散(smear)分析软件分析同一文库,同时对浓度进行定量
4、微芯片电泳系统的浓度定量结果和同一样品的实时PCR(GVP-9600 qPCR)结果进行比较
图2. NGS 流程和MultiNA 文库质量控制的应用范围
结果讨论:
在NGS文库的质量控制过程中,使用微芯片电泳的smear分析软件能够计算出文库的预计平均大小、浓度和摩尔浓度(下图)。通过与实时PCR 的定量进行比较,可知MultiNA 的定量浓度定量结果稳定(下表)。
Library No. |
MultiNA (nmol/L) |
GVP-9600 (nmol/L) |
Ratio (MultiNA/GVP-9600) |
1 |
154.6 |
167.3 |
92.40% |
2 |
127.0 |
145.1 |
87.50% |
3 |
54.1 |
57.8 |
93.60% |
4 |
272.4 |
292.3 |
93.20% |
5 |
187.3 |
226.8 |
82.60% |
6 |
207.5 |
229.3 |
90.50% |
7 |
230.3 |
256.8 |
89.70% |
8 |
157.0 |
181.9 |
86.30% |
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Average |
89.475% (CV 4.3 %) |
在小鼠的RNA 测序结果中,也得到了足够的读取长度和Index标签序列的各文库间稳定的读取率(下表)。
簇密度读取数
(过滤处理后)
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548 K/mm2
143.3 M reads
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总读取数
≧Q30 比率
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151.5 M reads
95.90%
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4 个文库的读取率 |
21.2% - 26.2%(4个文库/用Index
标签序列对1个通道排序:理论值25 %) |
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注:文库制备时如果没有进行PCR,可能无法根据文库的分布数据得到理想的检测灵敏度。
由上述结果可知,不仅可以在MultiNA 的文库质量控制中确认大小分布,还能够在常规分析中同时进行定量。使用MultiNA可最多对108 个文库自动进行电泳和分析。并且,实际操作时间可缩短10~20 分钟。特别是NGS 文库有所增加时,将MultiNA应用到文库质量控制中,可快速简便地进行质量控制。
MultiNA微芯片电泳系统进行NGS文库质量控制的优点:
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