Aufgrund seiner hohen Nachweisempfindlichkeit, starken Spezifität und der Möglichkeit, sowohl qualitative als auch quantitative Nachweise durchzuführen, bietet das Next-Generation-Sequencing (NGS) äußerst breite Anwendungsaussichten in der klinischen und wissenschaftlichen Forschung in Bereichen wie der Erkennung von Krankheitserregern, Tumormutationen und Reproduktionsgenetik. Der Aufbau einer Bibliothek ist ein zentraler Schritt bei NGS und wirkt sich direkt auf die Sequenzierungsqualität aus. Basierend auf den Richtlinien zur Registrierungsprüfung für In-vitro-Diagnostika (IVD) müssen Forschungsdaten zu den wichtigsten Rohstoffen bereitgestellt werden. Eine umfassende Analyse und Überprüfung sollte durchgeführt werden, indem Faktoren wie die grundlegenden Informationen, Parameterindikatoren und Bezugsquellen der Rohstoffe kombiniert werden, um die am besten geeignete Rohstoffquelle zu bestimmen. Der konventionelle Prozess zum Aufbau einer DNA- und RNA-Bibliothek umfasst hauptsächlich Schlüsselschritte wie die Synthese von cDNA, die DNA-Fragmentierung, die Adapterligation und die Amplifikation der Bibliothek. Die verschiedenen Schritte beinhalten viele Arten von Rohstoffenzymen. Das Screening der Rohstoffenzyme verlängert den Forschungszyklus. Auf dieser Grundlage sind kostengünstige und einfache Bibliotheksaufbaumodulprodukte zu einer neuen Wahl für die Entwicklung von IVD-Produkten geworden.


Abbildung 1. Konventioneller Prozess zur Konstruktion einer DNA-Bibliothek (links) und Prozess zur Konstruktion einer RNA-Bibliothek (rechts) am Beispiel der Illumina-Plattform

Die Reverse-Transkriptionssynthese ist der Kern von RNA-Seq, Neu Art der hohen Effizienz-Reverse-Transkriptase, die mehrere Funktionen wie hohe Empfindlichkeit, hohe Ertrag von cDNA und die Kompatibilität mit Vorlagen komplexer Strukturen ist ein Forschungsschwerpunkt. Die ZymeEditor™-Enzymmodifizierungsplattform von Yeasen hat durch die gerichtete Modifikation von M-MLV ein umfassendes Reverse-Transkriptionsprodukt mit umfassend verbesserter Leistung erhalten. Es kann in zahlreichen Anwendungsszenarien wie etwa RNA-Sequenzierung, Einzelzellsequenzierung, cDNA-Klonierung und Bibliotheksaufbau verwendet werden.

Abbildung 2. Leistung von 13488ES bei Anwendung in RNA-Seq

Aufgrund der geringen Leselänge der Sequenzierungsplattform muss die DNA vor dem Aufbau der Bibliothek zufällig fragmentiert werden. Im Anfangsstadium war die enzymatische Fragmentierung aufgrund von Problemen mit Einheitlichkeit und Verzerrung entmutigend. Yeasen Biotechnologie hat zwei einzigartige Fragmentierungsenzyme entwickelt, Ein stark wirkendes Fragmentierungsenzym, das bei 37 °C funktioniert für 3-30 Minuten und ein mild wirkendes Fragmentierungsenzym, das bei 30℃ funktioniert für 10-40 Minuten. Enzymatische Fragmentierungsprodukte, die auf zufälliger Fragmentierung basieren, verbessern allmählich ihre Mängel. Sie werden zu modularen Produkten für die DNA-Fragmentierung, Endreparatur und A-Tailing kombiniert, die den zahlreichen Anforderungen verschiedener Proben und verschiedener Sequenzierungstypen gerecht werden.

Abbildung 3. Fragmentierungseffekte verschiedener DNA-Fragmentierungsenzyme: stark wirkendes Fragmentierungsenzym (links) und schwach wirkendes Fragmentierungsenzym (rechts)

Die Bibliothekskonvertierungsrate ist ein wichtiger Indikator zur Bewertung der Bibliotheksqualität. Eine hohe Bibliothekskonvertierungsrate bedeutet in gewissem Maße eine größere Bibliotheksfülle und eine bessere Einheitlichkeit der Sequenzierungsdaten. Bei der herkömmlichen T4-DNA-Ligase liegt der Schwerpunkt auf der Optimierung einer hocheffizienten Ligation, allerdings neigen Fragmente zur Selbstligation, was die Bibliothekskonvertierungsrate verringert und den Bibliotheksreichtum und die Sequenzierungsqualität beeinträchtigt. Die Enzym-Engineering-Plattform Yeasen ZymeEditor™ führt eine gezielte Modifikation der T4-DNA-Ligase durch, um einen neuen Mutanten zu erhalten, In Kombination mit einem sorgfältig optimierten Ligationspuffer wurde ein Ligationsmodulprodukt mit hoher thermischer Stabilität und niedriger Fragment-Selbstligationsrate entwickelt, das die Bibliothekskonvertierungsrate deutlich verbessert.

Abbildung 4. Thermische Stabilität und Linkerrestanalyse von 12996ES

Für die Methoden zur NGS-Bibliotheksvorbereitung werden alle PCR-Amplifikationsenzyme benötigt. Die meisten hochpräzisen DNA-Polymerasen haben eine 5'→3'-Polymeraseaktivität und eine 3'→5'-Exonukleaseaktivität. Es kann DNA in der 5'→3'-Richtung synthetisieren und dabei die irrtümlich eingebauten Basen korrigieren, Auf diese Weise können DNA-Fragmente schnell und mit hoher Genauigkeit amplifiziert werden. Aber nur wenige Enzyme sind speziell für NGS konzipiert, Es gibt nicht viele Produkte zur Bibliotheksverstärkung, die effizient, genau, spezifisch und in der Lage sind, Ziele unterschiedlicher Größe und mit unterschiedlichem GC-Gehalt ohne Verzerrung zu verstärken und gleichzeitig über die Möglichkeit verfügen, Primer im Voraus vorzumischen. Yeasen Biotechnology hat eine hochpräzise DNA-Polymerase mit einzigartigem Design und einem optimierten Hot-Start-PCR-Premix entwickelt. Sie ist speziell auf eine effiziente, hochpräzise und wenig verzerrte NGS-Bibliotheksamplifikation ausgelegt und bewältigt die Herausforderungen der komplexen NGS-Bibliotheksamplifikation.

Abbildung 5. Stabilitäts- und Verstärkungsfehlerratenanalyse von 12980ES

Zusätzlich zu der oben genannten Reihe von NGS-Bibliotheksbaumodulprodukten, Wir bieten auch Rohenzymprodukte aus einer Hand, um den kombinierten Anforderungen verschiedener Kunden gerecht zu werden. Die Rohstoffprodukte für den NGS-Bibliotheksbau von Yeasen unterliegen strengen werkseitigen Qualitätskontrollstandards sowie einer strengen Chargenleistungs- und Stabilitätsqualitätskontrolle, sodass Sie ohne Sorgen Bibliotheken erstellen können.

Produktkategorie

Produktname

Kat.-Nr.

Bemerkung

Effiziente cDNA-Synthese

Hifair™ Ultra-Reverse-Transkriptase (200 U/μL)

14604ES

Reverses Transkriptionsenzym

Hieff NGS™ ds-cDNA Synthese Kit

13488ES

cDNA-Synthesemodul

DNA Fragmentierung & End-Repair & A-Tailing

Hieff™ Schmerase

12907ES

DNA-Fragmentase

Hieff NGS™ OnePot Pro DNA-Fragmentierungsmodul (Endreparatur und dA-Tailing plus)

12619ES

DNA Fragmentierung & End-Repair & A-Tailing Modul

Reparatur & A-Tailing

Hieff NGS® Fast-Pace End Repair/dA-Tailing-Modul

12608ES

End-Repair & A-Tailing Modul

Adapterligatur

Hieff® Fast T4 DNA Ligase (400 U/µL)

10299ES

T4 DNA-Ligase

Bibliothekserweiterung

2× Ultima HF-Verstärkungsmix

13344ES

Hochpräzises Enzym

Anfrage