NGS의 다양한 종류의 자기 비드: DNA\RNA\mRNA 자기 비드

자기 비드는 고처리량 시퀀싱 라이브러리 구축에 필요한 제품 중 하나입니다. DNA 또는 RNA를 정제하고, 타겟 크기 DNA 단편을 스크리닝하고, 타겟 핵산을 풍부하게 할 수 있습니다. 시퀀싱 기술의 발전으로 DNA 정제 자기 비드, DNA 크기 선택 자기 비드, RNA 정제 자기 비드, mRNA 풍부화 자기 비드를 포함하여 다양한 응용 분야에 특화된 자기 비드가 등장했습니다. 그렇다면 다양한 자기 비드의 원리는 무엇일까요? 어떻게 선택해야 할까요?

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1. DNA 비즈
2. 스타 DNA 비즈 소개
3. RNA 정제 비드
4. mRNA가 풍부한 자기 비드
5. 예센 자석비즈 제품 추천

1. DNA 비즈

1.1 기본 원칙

자기 비드로 핵산을 정제하는 원리는 고체상 가역 고정화(SPRI)에 기초합니다. 특정 조건에서 핵산은 자기 비드에 선택적으로 결합되고 오염 물질은 용액에 남습니다. 자기장을 적용한 후 표적 분자와 결합한 자기 비드를 용액에서 분리한 다음 자기 비드를 세척하여 오염 물질을 추가로 제거합니다. 자기 비드와 핵산 분자의 결합은 가역적이므로 저염 완충액으로 자기 비드에서 핵산을 용출할 수 있습니다.
자기 비드의 외부 표면은 실리콘 하이드록실 또는 카르복실 작용기로 변형됩니다. PEG와 고염 이온을 포함하는 정제 완충액 시스템에서 DNA는 DNA 염 이온 카르복실기의 이온 브릿지를 형성하여 비드와 결합합니다. 이 결합은 가역적입니다. 이온 브릿지는 PEG와 염 이온이 없는 TE 완충액에서 제거되고 마지막으로 DNA가 정제됩니다. 카르복실 자기 비드를 기반으로 다양한 자기 비드 입력과 정제 완충액은 다양한 크기의 단편을 결합합니다. 자기 비드는 우선적으로 큰 DNA 단편을 결합하므로 첫 번째 라운드에서는 자기 비드를 사용하여 표적 단편보다 큰 단편을 결합하고 상층액을 유지합니다. 두 번째 라운드에서는 자기 비드가 상층액에서 표적 단편을 결합한 다음 상층액을 버립니다. 마지막으로 표적 단편은 자기 비드에서 용출되며 DNA 단편은 표적 크기입니다.

카르복실 자성 비드 구조

그림 1. 카르복실 자기 비드 구조

DNA 정제의 원리 자기비드

그림 2. 자기비드를 이용한 DNA 정제 원리

1.2 작업 프로세스

DNA 정제 단계

그림 3. DNA 정제 단계

DNA 크기 선택 단계

그림 4. DNA 크기 선택 단계

1.3 자석비드 사용 팁

수확량 향상 및 정확한 크기 선택

(1) 사용 전 잘 섞어주시고, 자석비드를 최소 30분 이상 실온으로 평형화 시켜주세요.

——PEG의 자기 비드 완충액에서의 용해도는 pH와 온도에 의해 쉽게 영향을 받습니다. 사용하기 전에 자기 비드가 고르게 현탁되고 PEG가 완전히 용해되도록 실온으로 평형화하여 흡착 및 분리 효과에 영향을 미치지 않도록 해야 합니다.

(2) 흡착시간은 충분해야 하며, 충분히 혼합하여 흡착이 적절하게 되도록 하여야 한다.

(3) 정제 또는 분리시 80% 에탄올로 세척한다.

——80% 에탄올에서 핵산은 탈수되고 밀접하게 수집되어 용해되지 않습니다. 시스템 내의 잔류 효소, 완충액, 불순물 등은 에탄올로 세척하여 더 순수한 라이브러리를 얻습니다.

(4) 크기 선택 시, 샘플 용량을 확인하여 자기 비드 추가 비율이 올바른지 확인하십시오.

——크기 선택 시에는 정확한 비율을 위해 해당 자기 비드의 부피를 정확하게 입력해야 합니다. 완충액 내의 PEG와 염 이온 농도의 변화가 결과에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.

(5) 용출 단계 전에 알코올이 완전히 휘발되도록 하되 비드가 과도하게 건조되는 것을 방지합니다.

——일반적으로 2~3분 안에 건조할 수 있습니다. 자기 비드의 수가 많고 건조하기 어려울 경우 여러 개의 원심분리관에서 작동하는 것이 좋습니다.

(6) 자기비드가 응집되거나 슬래브 형태일 경우, 완전히 혼합한 후 용출시간을 연장할 수 있다.

——DNA의 불순물이나 건조 시간이 너무 길어서 발생할 수 있습니다. 일반적으로 DNA에 불순물이 많을 경우 크기 선택 전에 먼저 정제하는 것이 좋습니다.

2. 스타 DNA 비즈 소개

Hieff NGS™ DNA 선택 비드는 SPRI(고체상 역방향 고정화) 원리를 기반으로 하며, 수입 자기 비드 원료와 최적화된 버퍼 시스템을 사용하여 NGS 라이브러리 구축 중 DNA 단편 크기 선택 및 정제에 사용할 수 있습니다. 사용된 AMPure XP 비드와 동일한 방식으로 사용되며 단편 회수 효율과 라이브러리 크기 분포가 매우 일치합니다.

2.1 정화성능 소개

  • 독특한 완충 시스템: 50bp까지의 DNA 조각도 회수할 수 있습니다.
  • 높은 회수율: ≥90%.
  • 불순물을 효과적으로 제거합니다: 프라이머 다이머, dNTP, 무기염, 단백질 등의 불순물을 효과적으로 제거합니다.
  • 광범위한 적용 범위: 효소 소화, 연결, 클로닝, NGS 라이브러리 구축 등의 시나리오에서 DNA 정제에 적합합니다.

표 1. 다양한 비율의 자기 비드의 DNA 정제 및 회수 효율

체험 그룹 이 배치의 자기 비드 회수 농도(ng/μL) 회수율 AMPure XP 비즈 그룹(ng/μl)  회수율 이력서 %
비율 평균
1.8배 22.2 23.4 22.8 22.8 96.92% 22.2 94.37% 2.55%
0.8× 20.2 19.3 18.5 19.33 82.19% 17.8 75.67% 6.52%
0.6× 16.3 17.3 16.8 16.8 71.42% 16.2 68.87% 2.55%

그림 5. 자기비드의 정제효과 아가로스겔 전기영동 결과

M:1kb DNA 사다리;

2.2 사이즈 선택 성능

  • 간편한 조작: 분리 원리와 실험 조작은 XP 자기 비드와 완벽하게 일치합니다.
  • 정확한 크기 선택: 정렬된 조각의 크기는 정확하고 안정적입니다.
  • 광범위한 적용성: DNA 및 RNA 라이브러리 구축 및 다양한 샘플 유형의 단편 크기 선택에 적합
  • 초고가성비: 안정적인 품질, 더욱 경제적인 가격, 더욱 사려 깊은 사전 판매 및 사후 서비스

DNA 크기 선택 결과

그림 6. DNA 크기 선택 결과

3. RNA 정제 비드

Hieff NGS™ RNA 클리너는 SPRI 원리를 기반으로 하며, 단백질, 염 이온 및 기타 불순물을 효율적으로 제거하여 고순도 농축 RNA 샘플을 얻고, 산성 완충 시스템을 신중하게 최적화하여 RNA 구조의 안정성을 유지하고 RNA 분해를 방지합니다. RNA 라이브러리 구축, rRNA 제거 후 총 RNA 샘플 정제, 시험관 내에서 전사된 RNA 생성물 정제, RNA 표지 생성물 정제, 합성 RNA 정제 등에 적합합니다.

  • 고품질 : 수입원료 사용, 품질이 매우 안정적입니다.
  • 최적화된 버퍼 시스템: RNA의 순도와 무결성을 보장하고 RNA 분해를 효과적으로 방지합니다.
  • 높은 효율성: 회수 효율이 높아 RNA 라이브러리 구축이나 시험관 내 전사산물 회수 등에 적합합니다.

그림 7. 정제 후 다양한 샘플의 전기영동도

4. mRNA가 풍부한 자기 비드

4.1 mRNA 분리의 원리

mRNA 분리 및 농축 자기 비드는 올리고(dT)로 표면이 개질된 자기 비드입니다. 하이브리다이제이션 원리를 통해 mRNA를 폴리 A 꼬리와 특이적으로 결합하고 총 RNA 또는 조직 세포에서 mRNA를 특이적으로 분리할 수 있습니다. 최적화된 제품 공식을 갖춘 이 키트는 동물, 식물, 곤충 및 진핵 미생물의 세포 및 조직의 RNA에서 고순도의 완전한 mRNA를 효율적으로 분리할 수 있습니다.

mRNA 자기 비드의 농축 및 정제 원리

그림 8. mRNA 자기 비드의 농축 및 정제 원리

4.2 mRNA 분리 비드 성능

Hieff NGS™ mRNA Isolation Master Kit은 Yeasen이 총 RNA에서 mRNA를 분리하기 위해 독립적으로 개발했습니다. mRNA 캡처 비드는 올리고(dT)로 변형된 미크론 크기의 상자성 미세구입니다. 폴리(A) 꼬리가 있는 mRNA와 결합하여 mRNA는 우수한 무결성으로 10ng-4μg 총 RNA에서 분리 및 정제됩니다.

  • 높은 효율성: mRNA 정제를 45분 이내에 완료할 수 있습니다.
  • 고순도: 올리고(dT) 자기 비드는 mRNA를 특이적으로 결합합니다.
  • 신뢰성: 획득된 mRNA는 NGS, 시험관 내 번역, RT-PCR 및 cDNA 합성에 적합합니다.

mRNA 분리 키트 다양한 RNA 샘플에서 mRNA 정제

그림 9. mRNA 분리 키트를 이용한 다양한 RNA 샘플의 mRNA 정제

참고: 하우스키핑 유전자 수율은 mRNA 회수 효과를 나타냅니다. rRNA 관련 유전자 수율 특성화 rRNA 제거 효율

4.3 mRNA 자기 비드 FAQ

(1) 자기비드가 뭉쳐지는 이유는 무엇이고 이를 해결하는 방법은 무엇입니까?

——자기 비드 응집은 mRNA의 수율과 순도를 감소시킵니다. 샘플에는 폴리사카라이드, 단백질, 장쇄 DNA와 같은 많은 불순물이 포함될 수 있습니다. 이러한 불순물은 자기 비드 응집으로 이어질 것입니다. 해결책은 피펫을 통해 자기 비드를 불어넣는 것입니다. 게놈 DNA는 정제 전에 DNase 처리로 제거할 수 있습니다. 초기 샘플 크기가 너무 크고 자기 비드의 부하를 초과하면 자기 비드도 응집됩니다. 매뉴얼의 입력량에 따라 작동하는 것이 좋습니다.

(2) mRNA 수율이 낮은 이유는 무엇입니까?

—— mRNA 수율이 낮은 데에는 여러 가지 이유가 있습니다.

  • 세포나 조직의 mRNA 발현 수준이 낮으므로 적절한 발현 기간 샘플을 선택하거나 샘플 총 RNA 입력량을 적절히 늘릴 수 있습니다.
  • 샘플에 대한 자기 비드의 비율이 너무 낮아 mRNA와 자기 비드의 조합에 영향을 미칩니다. 자기 비드의 수를 늘리거나 샘플 입력량과 볼륨을 줄여보세요.
  • 교잡 시간이 너무 짧으면 배양 시간을 10~15분으로 늘릴 수 있습니다.
  • 용출이 충분하지 않은 경우 용출 완충액의 양을 적절히 늘리거나 용출 시간과 온도를 높이거나 용출 단계를 2번 반복해야 합니다.

(3) rRNA를 효과적으로 제거하는 방법은?

——작업이 부적절하면 rRNA는 정제 과정에서 mRNA와 함께 자기 비드에 비특이적으로 결합되며, 특히 총 RNA 입력량이 많은 경우 더욱 그렇습니다. 일반적으로 정제 과정에서 rRNA 오염을 효과적으로 피하기 위해 두 번의 결합을 사용합니다. 세척 실험 중에 비특이적 결합을 제거하고 rRNA 오염을 제거하기 위해 완전히 혼합되었는지 확인하십시오.

(4) 많은 하류 응용 프로그램의 경우 mRNA 용출이 필요합니까? 그리고 자기 비드는 하류 효소 반응을 방해합니까?

——일부 하류 반응은 mRNA를 용출하지 않고 자기 비드로 직접 수행할 수 있습니다. 예를 들어 RNA 라이브러리 구축 시 mRNA 단편화 및 역전사 등이 있습니다. 그러나 PCR 반응을 수행하려면 게놈 DNA 오염이 없는지 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 많은 게놈 증폭 단편이 생성되어 실험 결과에 영향을 미칩니다. 자세한 작업은 해당 하류 반응의 지시에 따라 수행할 수 있습니다. 예를 들어 RNA-Seq 라이브러리 구축 등

(5) 키트가 mRNA를 세포나 조직에서 직접 분리할 수 있나요?

——권장하지 않습니다! 용해물에는 mRNA 결합에 영향을 미치는 성분이 들어 있습니다. 특수 키트를 사용하는 것이 좋습니다.

5. 예센 자석비즈 제품 추천

Yeasen 스타 제품인 Hieff NGS™ 시리즈 자기 비드는 다양한 응용 분야를 충족하는 뛰어난 성능과 높은 생산 능력을 갖추고 있으며 Beckman AMPure XP 비드를 완벽하게 대체합니다. 2018년 출시 이후 Yeasen 자기 비드는 업계에서 좋은 평판을 얻었으며 매출이 계속 증가했습니다. 좋은 품질과 저렴한 가격을 위한 최고의 선택입니다.

표 2. 예센 자석비즈 제품 추천

제품 이름 고양이# 사양 사용 및 응용 시나리오
Hieff NGS™ DNA 선택 비즈 12601ES03 1ml(1ml) 👉NGS DNA 정제 및 크기 선택 👉PCR 생성물 정제 👉효소소화 및 결찰제품 정제
12601ES08 5ml(5ml)
12601ES56 60ml (60ml)
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Hieff NGS™ RNA 클리너 12602ES03 1ml(1ml) 👉RNA 정제 👉 rRNA 제거 후 총 RNA 샘플 정제 👉RNA 표지제품 정제
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Hieff NGS™ mRNA 분리 마스터 키트 12603ES24 24 티 👉mRNA 분리 및 정제 👉시험관 내 전사 mRNA 정제
12603ES96 96티

독서에 관하여

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DNA 선택 비드의 과거와 현재를 이해하는 데 5분이 걸립니다(결과 분석 및 FAQ 해석 포함)

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