新一代测序(NGS)技术因检测灵敏度高、特异性强、可定性、定量检测等特点,在病原体检测、肿瘤突变检测、生殖遗传等领域展现出极其广阔的临床和科研应用前景。 文库构建作为NGS的核心步骤,直接影响测序质量。 依据体外诊断产品注册审查指导原则,需提供主要原材料的研究资料,结合原材料的基本信息、参数指标、供应来源等因素进行综合分析论证,确定最合适的原材料来源。 常规DNA和RNA文库构建过程主要包括cDNA合成、DNA片段化、接头连接、文库扩增等关键步骤, 各个步骤涉及的原料酶种类较多,原料酶的筛选程度延长了研究周期。 在此基础上,性价比高、操作简便的建库模块产品成为了IVD产品开发的新选择。


图1. 常规DNA文库构建流程(左)和RNA文库构建流程(右),以Illumina平台为例

逆转录合成是核心部分 RNA 测序, 新的 高类型 高效逆转录酶,集高灵敏度、高 屈服 cDNA的转录调控机制及其与复杂结构模板的兼容性是目前研究的热点。 ZymeEditor™酶修饰平台 Yeasen 通过对M-MLV的定向改造,获得了性能全面提升的全方位逆转录产品。 它可用于RNA-seq、单细胞测序、cDNA克隆和文库构建等多种应用场景。

图2. 13488ES在RNA-seq中的应用效果

由于测序平台读长较短,建库前需要将DNA随机片段化。 早期酶碎裂研究面临诸多困难,存在均匀性和偏差性问题。 Yeasen 生物技术 开发了两种独特的碎片酶, 一种在 37℃ 下起作用的强效裂解酶 3-30分钟,温和的碎片酶在30℃下起作用 10至40分钟。 基于随机碎裂的酶促碎裂产品正在逐渐完善其缺点, 它们组合成用于DNA片段化、末端修复和A尾的模块化产品,可满足不同样本和不同测序类型的众多需求。

图3. 不同DNA片段化酶的片段化效果:强力片段化酶(左)和温和片段化酶(右)

文库转化率是评价文库质量的重要指标,较高的文库转化率一定程度上意味着文库丰富度更好、测序数据的一致性更好。 常规T4 DNA连接酶注重优化高效连接,但片段容易发生自连接,从而降低文库转化率,影响文库丰富度和测序质量。 这 Yeasen ZymeEditor™酶工程平台对T4 DNA Ligase进行定向改造,获得新的突变体, 结合精心优化的连接缓冲液,开发出具有高热稳定性、低片段自连接率的连接模块产品,显著提高了文库转化率。

图 4. 热稳定性和接头残基分析 12996ES

NGS 文库制备方法中需要所有 PCR 扩增酶。 大多数高保真 DNA 聚合酶具有 5'→3' 聚合酶活性和 3'→5' 外切酶活性, 它可以在 5'→3' 方向合成 DNA,同时纠正错误掺入的碱基, 因此,它能够快速、高保真地扩增 DNA 片段。 但很少有酶专门为NGS设计, 目前,既高效、精准、特异,又能无偏向性扩增不同大小和GC含量的靶标,同时具备提前预混引物能力的文库扩增产品并不多。 Yeasen 生物技术开发出独特设计的高精度DNA聚合酶和优化的热启动PCR预混液,专门为高效、高保真、低偏差的NGS文库扩增而设计,解决了复杂NGS文库扩增的挑战。

图5. 12980ES稳定性及扩增误差率分析

除以上系列NGS建库模块产品外, 我们还提供一站式原料酶产品, 满足不同客户的组合需求。 Yeasen公司的NGS建库原料产品经过严格的出厂质控标准,严控批次性能及稳定性质量控制,让您建库无忧。

产品类别

产品名称

货号

评论

高效 cDNA 合成

希菲尔™ 超逆转录酶(200 U/μL)

14604ES

逆转录酶

希夫NGS™ 双链cDNA合成试剂盒

13488ES

cDNA合成模块

脱氧核糖核酸 碎片化、末端修复和 A 尾

希夫™ 斯玛特酶

12907ES

DNA碎片酶

Hieff NGS™ OnePot Pro DNA 片段化模块(末端修复和 dA 加尾)

12619ES

脱氧核糖核酸 碎片化、末端修复和 A 尾模块

修复和尾矿处理

Hieff NGS® 快速末端修复/dA-Tailing 模块

12608ES

末端修复和尾部修复模块

接头连接

Hieff® 快速 T4 DNA 连接酶 (400 U/µL)

10299ES

T4 DNA连接酶

文库扩增

2× Ultima HF 放大混合物

13344ES

高保真酶

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