Giải trình tự thế hệ tiếp theo (NGS) đã cho thấy triển vọng ứng dụng nghiên cứu khoa học và lâm sàng cực kỳ rộng rãi trong các lĩnh vực như phát hiện tác nhân gây bệnh, phát hiện đột biến khối u và di truyền sinh sản do độ nhạy phát hiện cao, độ đặc hiệu mạnh và khả năng thực hiện cả phát hiện định tính và định lượng. Xây dựng thư viện, là một bước cốt lõi trong NGS, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng giải trình tự. Dựa trên hướng dẫn đánh giá đăng ký sản phẩm chẩn đoán in - vitro (IVD), cần cung cấp dữ liệu nghiên cứu của nguyên liệu chính. Cần tiến hành phân tích và xác minh toàn diện bằng cách kết hợp các yếu tố như thông tin cơ bản, chỉ số tham số và nguồn cung cấp nguyên liệu để xác định nguồn nguyên liệu phù hợp nhất. Quá trình xây dựng thư viện DNA và RNA thông thường chủ yếu bao gồm các bước chính như tổng hợp cDNA, phân mảnh DNA, gắn bộ điều hợp và khuếch đại thư viện, Các bước khác nhau chứa nhiều loại enzyme nguyên liệu thô. Việc sàng lọc các enzyme nguyên liệu thô kéo dài chu kỳ nghiên cứu. Trên cơ sở này, các sản phẩm mô-đun xây dựng thư viện đơn giản và tiết kiệm chi phí đã trở thành sự lựa chọn mới cho việc phát triển các sản phẩm IVD.


Hình 1. Quy trình xây dựng thư viện DNA thông thường (trái) và quy trình xây dựng thư viện RNA (phải), lấy nền tảng Illumina làm ví dụ

Tổng hợp phiên mã ngược là phần cốt lõi của RNA-Seq, Mới loại cao hiệu quả phiên mã ngược, tích hợp nhiều chức năng như độ nhạy cao, cao năng suất của cDNA và khả năng tương thích với các khuôn mẫu có cấu trúc phức tạp là một điểm nóng nghiên cứu. Nền tảng sửa đổi enzyme ZymeEditor™ của Yeasen đã thu được một sản phẩm phiên mã ngược toàn diện với hiệu suất được cải thiện toàn diện thông qua việc sửa đổi theo hướng của M-MLV. Nó có thể được sử dụng trong nhiều tình huống ứng dụng như RNA-seq, giải trình tự tế bào đơn, nhân bản cDNA và xây dựng thư viện.

Hình 2. Hiệu suất của 13488ES được áp dụng trong RNA-seq

Do độ dài đọc ngắn của nền tảng giải trình tự, DNA cần được phân mảnh ngẫu nhiên trước khi xây dựng thư viện. Ở giai đoạn đầu, quá trình phân mảnh enzyme rất khó khăn do các vấn đề về tính đồng nhất và độ lệch. Yeasen Công nghệ sinh học đã phát triển hai loại enzyme phân mảnh độc đáo, Một loại enzyme phân mảnh hoạt động mạnh mẽ ở nhiệt độ 37℃ trong 3-30 phút và một loại enzyme phân mảnh có tác dụng nhẹ hoạt động ở 30℃ trong vòng 10-40 phút. Các sản phẩm phân mảnh bằng enzym dựa trên phân mảnh ngẫu nhiên đang dần cải thiện những nhược điểm của chúng, Chúng được kết hợp thành các sản phẩm mô-đun để phân mảnh DNA, sửa chữa đầu cuối và gắn đuôi A đáp ứng nhiều nhu cầu của các mẫu khác nhau và các loại giải trình tự khác nhau.

Hình 3. Tác động phân mảnh của các enzyme phân mảnh DNA khác nhau: enzyme phân mảnh hoạt động mạnh (trái) và enzyme phân mảnh hoạt động nhẹ (phải)

Tỷ lệ chuyển đổi thư viện là một chỉ số quan trọng để đánh giá chất lượng thư viện. Tỷ lệ chuyển đổi thư viện cao ở một mức độ nào đó có nghĩa là thư viện phong phú hơn và dữ liệu giải trình tự đồng nhất hơn. T4 DNA ligase thông thường tập trung vào việc tối ưu hóa quá trình gắn kết hiệu quả cao, nhưng các đoạn dễ bị tự gắn kết, làm giảm tỷ lệ chuyển đổi thư viện và ảnh hưởng đến độ phong phú của thư viện và chất lượng giải trình tự. Các Yeasen Nền tảng kỹ thuật enzyme ZymeEditor™ tiến hành sửa đổi theo hướng trên T4 DNA Ligase để có được đột biến mới, kết hợp với đệm thắt nút được tối ưu hóa cẩn thận, sản phẩm mô-đun thắt nút có độ ổn định nhiệt cao và tỷ lệ tự thắt nút phân đoạn thấp đã được phát triển, giúp cải thiện đáng kể tỷ lệ chuyển đổi thư viện.

Hình 4. Phân tích độ ổn định nhiệt và dư lượng liên kết của 12996ES

Các enzyme khuếch đại PCR đều cần thiết trong phương pháp chuẩn bị thư viện NGS. Hầu hết các DNA polymerase có độ trung thực cao đều có hoạt động polymerase 5'→3' và hoạt động exonuclease 3'→5', Nó có thể tổng hợp DNA theo hướng 5'→3' trong khi sửa chữa các bazơ được kết hợp sai, Vì vậy, nó có thể khuếch đại các đoạn DNA một cách nhanh chóng và với độ chính xác cao. Nhưng ít enzyme nào được thiết kế đặc biệt cho NGS, Không có nhiều sản phẩm khuếch đại thư viện hiệu quả, chính xác, đặc hiệu và có khả năng khuếch đại các mục tiêu có kích thước và hàm lượng GC khác nhau mà không bị sai lệch, đồng thời có khả năng trộn trước các đoạn mồi. Yeasen Công nghệ sinh học đã phát triển một loại DNA polymerase có độ chính xác cao với thiết kế độc đáo và hỗn hợp PCR khởi động nóng được tối ưu hóa. Nó được thiết kế riêng để khuếch đại thư viện NGS hiệu quả, có độ trung thực cao và độ lệch thấp, giải quyết những thách thức của quá trình khuếch đại thư viện NGS phức tạp.

Hình 5. Phân tích tỷ lệ lỗi khuếch đại và độ ổn định của 12980ES

Ngoài loạt sản phẩm mô-đun xây dựng thư viện NGS nêu trên, Chúng tôi cũng cung cấp các sản phẩm enzyme thô một cửa, để đáp ứng nhu cầu kết hợp của nhiều khách hàng khác nhau. YeasenCác sản phẩm nguyên liệu xây dựng thư viện NGS phải trải qua các tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt của nhà máy, hiệu suất lô hàng nghiêm ngặt và kiểm soát chất lượng ổn định, để bạn có thể xây dựng thư viện mà không phải lo lắng.

Danh mục sản phẩm

Tên sản phẩm

Số mèo

Nhận xét

Tổng hợp cDNA hiệu quả

Hifair™ Phiên mã ngược siêu đẳng (200 U/μL)

14604ES

Enzym phiên mã ngược

Hieff NGS™ Bộ tổng hợp ds-cDNA

13488ES

Mô-đun tổng hợp cDNA

ADN Phân mảnh & Sửa chữa cuối & Đuôi A

Hieff™ Smerase

12907ES

Phân mảnh DNA

Mô-đun phân mảnh DNA Hieff NGS™ OnePot Pro (sửa chữa cuối và gắn đuôi dA cộng thêm)

12619ES

ADN Mô-đun phân mảnh & sửa chữa cuối & đuôi A

Sửa chữa & A-Tailling

Mô-đun sửa chữa đầu cuối/dA-Tailing Hieff NGS® tốc độ nhanh

12608ES

Mô-đun sửa chữa cuối và đuôi A

Thắt ống dẫn

Hieff® Fast T4 DNA Ligase (400 U/µL)

10299ES

T4 ADN ligase

khuếch đại thư viện

2× Bộ khuếch đại Ultima HF

13344ES

Enzym có độ trung thực cao

Cuộc điều tra