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加速全外显子测序研究进程 | 解决WES文库构建常见显著问题

​外显子是人基因组的蛋白编码区域,虽然仅占人基因组的1%,但绝大多数致病基因突变都发生在外显子区域。全外显子测序(Whole Exome Sequencing, WES)可以检测点突变、插入缺失、基因重排和拷贝数变异等信息,随着测序成本的不断降低,在基础研究、遗传病辅助诊断、肿瘤分子诊断等领域已越来越广泛的使用WES进行更全面、更深入的分析。WES技术已经发展了十几个年头,各项技术已趋于成熟,但靶向文库构建操作繁琐、时间长,以及高GC区域覆盖度低等问题仍在困扰着许多研究者。

针对以上显著存在的问题,QIAGEN公司推出了一套全新的WES文库构建方案,实验速度更快、捕获效率更高、数据覆盖更均一,更好的面对上述挑战。

更短的杂交时间

WES实验流程较长,尤其是其中样本与捕获探针杂交的时间通常需要4h以上,考虑到实验安排,大部分研究者会选择过夜杂交,因此整个靶向文库构建至少需要2天才能完成,大大影响了实验的效率。QIAseq Human Exome Kit的杂交时间最低仅需30min即可获得极高的捕获效率及目标区域覆盖,杂交时间远低于其他方法,轻松实现8h内完成WES文库构建。

更均一的覆盖度

均一的覆盖度与杂交实验过程中的精准控温有很大关系。我们都知道GC bias是影响捕获均一性的重要原因之一,洗脱温度过高会降低GC区域的捕获效率,洗脱温度过低又会导致非特异性捕获增加,中靶率下降。QIAseq Human Exome Kit通过优化洗脱温度与buffer,实现对不同GC含量区域更均一的覆盖度。

我们以ADAT3基因为例,ADAT3基因的GC比例在65-70%之间,部分区域甚至高于70%,在以往WES研究中,该基因的覆盖度往往较低,平均测序深度在100X时,该区域只有20X左右。而采用QIAseq Human Exome Kit进行WES测序时,ADAT3的平均深度高达89X,最低深度的碱基也有62X。

前期构建文库质量的好坏也是影响测序数据均一度的重要因素。QIAseq FX DNA Library Kit将基于单酶的全酶法DNA片段化并入精简的优化建库方案中,不受基因序列影响,将G/C偏好性降低到最低,针对FFPE样本也可以轻松构建高质量文库,配合QIAseq Human Exome Kit对不同GC区域均匀的捕获效率,最终实现覆盖度更均一的WES数据。

数据覆盖的均一性是WES重要的考量指标,均一性越好,才能用更少的测序数据量实现对目标区域的有效覆盖。均一性还可以通过Fold-80这一指标直观体现,Fold-80表示平均深度/(80%以上区域被覆盖的深度),Fold-80越大均一性越差,以往的方案Fold-80大多在1.5-1.8之间,而QIAseq Human Exome Kit的这一指标仅为1.3,重复数据(Duplicates)更低,得到相同深度数据时需要的数据量也更低,数据质量更高的同时还能为研究者节省大量测序成本,节约数据分析时间。

更高效的探针设计

通过大量的数据积累与对比,QIAseq Human Exome Kit的捕获区域设计更加“精简”,仅为33M,而对CCDS、RefSeq的覆盖度依旧高达99.7%和99.1%。同时探针效率更高,为了覆盖33M目标区域探针仅为37M。结合覆盖均一性方面的优势, QIAseq Human Exome Kit能使测序成本大大降低,性价比更高。

正如QIAGEN在此前推出的一系列NGS检测方案,QIAGEN持续致力于为广大的科研、临床工作者提供完整而高度整合的Sample to Insight®整体解决方案。除QIAseq Human Exome Kit外,QIAGEN还配套提供了针对各种样本类型完善的核酸提取方案、文库构建方案和基于CLC Genomics Workbench以及QIAGEN Clinical Insight的数据分析解读方案等。所有这些产品和方案为克服工作流程中的瓶颈环节提供了强有力的支持,助力广大用户取得进一步的突破。

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本文由 测序中国 作者:白云 发表,转载请注明来源!

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