一、最简单快速到建库方法
Illumina为研究者提供了最简单快速到建库方法,使用Illumina Nextera转座子酶技术,在试管内即可完成DNA片段化,不需要物理剪切或者酶切步骤,一步完成DNA片段化,末端补平和加接头步骤,整个操作流程只需要90分钟,手动操作步骤不超过20分钟,起始DNA只需要50ng。整合的高度自动化的系统,点击触摸屏即可开展测序Miseq提供了最简单的新一代测序流程。通过直观的触摸屏界面开展简单的仪器操作,即插即用的试剂带有RFID追踪,具有自动化的便利。小巧、一体化的Miseq平台整合了簇生成,边和成边测序和完整的数据分析,不再需要其他辅助性设备。整个簇生成和测序过程手动操作不超过20分钟。经验证的数据质量以Illumina久经考验的边合成边测序技术为基础,通过专利的可逆终止法对数百万个片段进行大规模并行测序,在单个碱基掺入增长DNA链时检测它们。由于每个检测循环中四种可逆终止子结合的dNTP都存在,所以自然竞争让掺入偏差最小化,与其他技术相比大大降低了原始错误率。最终结果是高度准确的每个碱基的测序信息,即使是重复序列区和同聚物都确保了可靠的碱基检出。
文库构建:剪切,加接头
二、整合的高度自动化的系统,点击触摸屏即可开展测序
Miseq 提供了最简单的新一代测序流程。通过直观的触摸屏界面开展简单的仪器操作,即插
即用的试剂带有 RFID 追踪,具有自动化的便利。小巧、一体化的 Miseq 平台整合了簇生成,边和成边测序和完整的数据分析,不再需要其他辅助性设备。整个簇生成和测序过程手动操作不超过 20 分钟。 三、经验证的数据质量
以 Illumina 久经考验的边合成边测序技术为基础,通过专利的可逆终止法对数百万个片段进行大规模并行测序,在单个碱基掺入增长DNA 链时检测它们。由于每个检测循环中四种可逆终止子结合的dNTP 都存在,所以自然竞争让掺入偏差最小化,与其他技术相比大大降低了原始错误率。最终结果是高度准确的每个碱基的测序信息,即使是重复序列区和同聚物都确保了可靠的碱基检出。
对于不同测序长度、不同测序样本量的最佳测序方案比较
高通量测序服务 二代测序服务 hiseq 扩增子测序 sanger测序
对于不同测序长度、不同测序样本量的最佳测序方案比较
1. 根据对于单个样本所需检测的基因范围分三档
a. 测序范围 <= 100Kb,推荐用Sanger法测序
b. 500Kb <= 测序范围 < 100Kb,推荐用扩增子法测序
c. 200Kb < 测序范围 <= 100Mb,推荐用目标区域捕获测序 2. 根据上面的分法,经济比较
a. Sanger法测序,适用范围:测序范围长度 <= 100Kb
i. 用传统sanger法测序,
1. 每500bp测一对来回,每个测序20元(PCR + sanger测序)。 2. 每个样本的测序成本:100000/500 * 20 = 4000元/样本。 3. 数据分析,500元/样本
4. 再加一点人工,总成本4500元/样本以内就完成了。是优势选择。
ii. 用高通量测序,建库2000元/样本,再加测序的上机费1000~3000元/样本,还有二代测
序必须的生物信息分析费,成本上不占优势。高通量测序在此的唯一的优势,是可以在一个试管中完成PCR,减少起始样本(DNA)用量
b. 扩增子 + 二代测序,适用范围:500Kb <= 测序范围长度 < 100Kb
i. 用扩增子(Amplicon)法测序 1. 以200Kb,100样本为例
2. 引物及PCR,设计多重PCR引物,每个扩增子约150Bp的长度,总120000元,分摊到
每样本,1200元
3. PCR反应,成本 20元/样本 4. 建库,2000元/样本 5. 测序,
a. Miseq平台,5G数据/run,26500元/run
b. 如果一次跑一个run,测24个样本,每个样本的测序部分的成本:26500/24=1104
元/样本
c. 如果一次跑超过24个样本,测序成本可以进一步分摊 6. 数据分析, 500元/样本
7. 总成本: 1200 + 20 + 2000 + 1104 + 500 = 4824元 ii. 数据的覆盖深度: 1. Miseq平台,
a. PE 2*250 测序模式
b. 总共5G数据/Flowcell,
c. 分到24个样本,最多可到96个样本 d. 被测范围, 200Kb
e. 覆盖深度,5,000,000,000/24/200,000 = 1041倍覆盖;如果是96个样本,
5,000,000,000/96/200,000 = 260倍
2. PGM平台
a. 314芯片(也可以选用316/318等芯片,只有通量差别,没有质量差别)
b. 分到4个样本
c. 每个314芯片的数据产量0.1G d. 被测范围200Kb
e. 覆盖深度,100,000,000/4/200,000=125倍
iii. 扩增子测序是100Kb~500Kb测序长度范围内的优势选择
iv. 用sanger法测序,200000 / 500 * 2 *30=24000,成本过高,不可行 v. 用捕获测序,约5000~6000元,较贵,且操作复杂,分析也复杂,
vi. 扩增子测序的因素:扩增子测序前一步要做多重PCR,到目前为止,多重PCR扩增效率的一致性一直是大难题。扩增子越多,不均一性越高。这使用大于500Kb的范围的测序,很难用扩增子测序的方法做好。
c. 目标区域捕获法测序,适用范围:100Kb < 测序范围 <= 100Mb
i. 用捕获法测序 1. 采购捕获试剂盒,
a. Nimblegen的SeqCap EZ Choice Library, 96 Reaction,USD30000 b. 折合含25%税的每反应人民价格:30000*6.2*1.25/96=2421元/反应 2. 建库,捕获反应
a. 建库, 2000元/样本
b. 捕获操作, 3000元/样本
3. 测序,Hiseq 2500 Rapid PE150测序(临床样本追求速度,Rapid快,只用2天测序,比
Hiseq 2000 high throughput PE100 的11天更合适), a. 每个Flowcell, 75G PF data b. 一次每个样本测2G PF data
c. 一个Flowcell,24个样本,因为样本之间在测序过程中的相互竞争,所以上样按每个样
本3G上样,这样可以保证大部的样本可以得到2G以上的数据。24*3=72G
d. 测序深度,假设捕获区间为7M,捕获的效率为65%(有35%为非特异的片段),
2,000,000,000 * 0.65 / 7,000,000 = 185倍,符合绝大多数的检测需求 e. 测序成本,每个Hiseq 2500 rapid PE100 flowcell,8万元,分摊到24个样本,80000/24=3333
元/样本
4. 数据分析
a. 假设:2000元/样本 5. 总成本
a. 总成本:捕获试剂 + 建库 + 捕获操作 + 测序 + 数据分析 = 2421 + 2000 + 3000 + 3333 +
2000 = 12754元/样本 ii. 捕获测序是优势选择
iii. 扩增子测序,因为其测序所需的多重PCR的中的扩增子过多,所以不可行。并且Miseq或PGM的数据产量也不能很好地覆盖被测样本。
3. 所用时间比较
a. sanger法,如果同步进行,10Kb以内的范围,可以在1~2天内完成
b. 扩增子法,PCR用0.5天,建库2~3天,测序1~2天,数据分析2~3天,最快1周出结果 c. 捕获法,建库2~3天,捕获2~3天(杂交反应,必须慢,没法更快),测序2~3天,数据分
析2~10天,最快10天出结果