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NextSeq 1000/2000RNA-Seq解決方案基因表達(dá)和轉(zhuǎn)錄組分析集成工作流程

瀏覽次數(shù)：930　發(fā)布日期：2024-4-25　來(lái)源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

· 文庫(kù)制備產(chǎn)品組合支持轉(zhuǎn)錄組范圍內(nèi)的分析，可靈活應(yīng)對(duì)不同物種、樣本類型和起始量的挑戰(zhàn)
· 可擴(kuò)展的測(cè)序通量，支持廣泛的RNA-Seq應(yīng)用
· 集成DRAGEN 二級(jí)分析，優(yōu)化工作流程效率

簡(jiǎn) 介

NextSeq 1000/1000-CN和NextSeq 2000/2000-CN RNA 測(cè)序（RNA-Seq）解決方案（以下統(tǒng)稱“NextSeq 1000/2000 RNA-Seq 測(cè)序方案”）帶來(lái)了清晰、完整的轉(zhuǎn)錄組視圖，使之比以往更加易行。該解決方案搭載業(yè)界前沿的因美納新一代測(cè)序技術(shù)（NGS），優(yōu)化的邊合成邊測(cè)序（SBS）化學(xué)技術(shù)——XLEAP-SBS™化學(xué)技術(shù)，從文庫(kù)制備到數(shù)據(jù)分析，可一體化完成（圖1）。NextSeq 1000/1000-CN和NextSeq 2000/2000-CN系列測(cè)序系統(tǒng)（以下統(tǒng)稱“NextSeq 1000/2000系列測(cè)序系統(tǒng)”）（圖2）的靈活性和可擴(kuò)展性使用戶能夠高效應(yīng)對(duì)各種樣本通量，確保在測(cè)序預(yù)算和樣本通量之間取得理想平衡。NextSeq 1000/2000 RNA-Seq解決方案支持一系列RNA 應(yīng)用，涵蓋從基本的基因表達(dá)譜分析到復(fù)雜的全轉(zhuǎn)錄組分析。

圖1：NextSeq 1000/2000 RNA-Seq工作流程⸺NextSeq 1000/2000系列測(cè)序系統(tǒng)⸺一種簡(jiǎn)單的集成式NGS測(cè)序方案，可提供高度準(zhǔn)確的RNA-Seq測(cè)序數(shù)據(jù)。工作時(shí)間因?qū)嶒?yàn)和檢測(cè)類型而異。

圖2：NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)⸺NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)搭載XLEAP-SBS 化學(xué)技術(shù)和機(jī)載二級(jí)數(shù)據(jù)分析模塊，實(shí)現(xiàn)測(cè)序工作流程一體化。

RNA-Seq的優(yōu)勢(shì)

RNA-Seq 正逐漸成為行業(yè)先鋒尤為青睞的方法1,2，可以呈現(xiàn)轉(zhuǎn)錄組在特定時(shí)間點(diǎn)的詳細(xì)快照。與定量 PCR 相比具有很多優(yōu)勢(shì)，包括：
· 無(wú)假設(shè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，無(wú)需轉(zhuǎn)錄組的先驗(yàn)知識(shí)
· 更強(qiáng)的探索能力，可檢測(cè)已知和新型轉(zhuǎn)錄本
· 更高的通量能力，每次檢測(cè)可定量數(shù)百個(gè)至數(shù)千個(gè)區(qū)域
· 更廣泛的動(dòng)態(tài)范圍，基因表達(dá)的檢測(cè)更加準(zhǔn)確
· 每次檢測(cè)更多數(shù)據(jù)，提供全部序列和變異信息

集成式NGS工作流程

NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)支持廣泛的文庫(kù)制備解決方案，可滿足各種轉(zhuǎn)錄組研究的需求。研究人員可以在多種文庫(kù)制備試劑盒中選擇一種最適合其實(shí)驗(yàn)需求的試劑盒，幫助他們克服常見挑戰(zhàn)，例如起始RNA 質(zhì)量不佳或樣本量有限。

先進(jìn)的因美納RNA文庫(kù)制備
憑借在RNA-Seq 領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，因美納可為RNA 文庫(kù)制備提供值得信賴的成熟解決方案。因美納RNA 文庫(kù)制備試劑盒產(chǎn)品系列持續(xù)改進(jìn)，可為研究人員提供所需的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，其一體化的工作流程可幫助研究人員在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作班次內(nèi)完成全部實(shí)驗(yàn)。因美納提供了三種RNA 文庫(kù)制備試劑盒（表1）：

表1：因美納RNA 文庫(kù)制備試劑盒

a. 配備的Ribo-Zero Plus 可從多個(gè)物種的樣本（包括人類、小鼠、大鼠、細(xì)菌和流行病學(xué)樣本）中去除大量RNA。
b. 僅適用于人類樣本。使用Illumina Exome Panel 和Respiratory Oligos Panel v2 進(jìn)行測(cè)試。Illumina RNA Prep with Enrichment 不提供鏈信息。
c. 顯示的為高質(zhì)量RNA 的最低起始量。為獲得理想質(zhì)量以及對(duì)于FFPE 樣本，Illumina Stranded Total RNA Prep 的最低建議量為10 ng。
d. 手動(dòng)操作和總時(shí)間基于手動(dòng)處理24 個(gè)樣本（用于Illumina Stranded Total RNA 和mRNA 工作流程）和1 個(gè)樣本（用于富集工作流程）所需的時(shí)間。

NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)

NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)強(qiáng)大而靈活的性能，可滿足各種轉(zhuǎn)錄組分析的需求。其提供的四種流動(dòng)槽類型讓研究人員可在樣本量和每個(gè)樣本的 read 之間選擇理想的平衡點(diǎn)（表 2）。例如，基因表達(dá)譜分析（測(cè)定已知特征的基因水平豐度）可在高通量模式下高效開展，單次運(yùn)行最多檢測(cè)170 個(gè)樣本†。全轉(zhuǎn)錄組分析具有發(fā)現(xiàn)新特征的能力，每次運(yùn)行最多可檢測(cè)34 個(gè)樣本的編碼和非編碼 RNA；在分析編碼 RNA 時(shí)，研究人員每次運(yùn)行最多可檢測(cè)68 個(gè)樣本（表2、表3）。

表2：因美納RNA-Seq解決方案和每個(gè)流動(dòng)槽的樣本通量

a.針對(duì)Illumina Stranded Total RNA Prep 和Illumina Stranded mRNA Prep，推薦讀長(zhǎng)為2 × 75 bp；針對(duì)Illumina RNA Prep with Enrichment，推薦讀長(zhǎng)為2 × 100 bp。
b. Illumina Stranded mRNA Prep 與FFPE 樣本不兼容。對(duì)于低質(zhì)量樣本或FFPE 樣本，建議使用Illumina RNA Prep with Enrichment 或Illumina Stranded Total RNA Prep。
c. P3 和P4 試劑僅適用于NextSeq 2000/2000-CN 基因測(cè)序儀。
d. NovaSeq X Plus 基因測(cè)序儀支持單流動(dòng)槽運(yùn)行或雙流動(dòng)槽運(yùn)行。NovaSeq X 基因測(cè)序儀支持單流動(dòng)槽運(yùn)行。
e. 最多384 個(gè)唯一雙標(biāo)簽序列可用。對(duì)于NovaSeq X 系列，獨(dú)立通道上樣可實(shí)現(xiàn)更多樣本的多重分析。

表3：NextSeq 1000/1000-CN 和NextSeq 2000/2000-CN 進(jìn)行RNA-Seq 的性能參數(shù)

a. 輸出規(guī)格基于單個(gè)流動(dòng)槽，使用Illumina PhiX 對(duì)照文庫(kù)，在支持的簇密度下產(chǎn)出進(jìn)行計(jì)算。
b. 運(yùn)行時(shí)間包括NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)上的簇生成、測(cè)序和堿基檢出。
c. 質(zhì)量分值的計(jì)算基于Illumina PhiX 質(zhì)控文庫(kù)。根據(jù)文庫(kù)類型和質(zhì)量、插入片段大小、上樣濃度及其他實(shí)驗(yàn)因素的不同，性能表現(xiàn)可能有所差異。高于Q30的堿基比例是基于整個(gè)運(yùn)行的平均值。
d. 用于P1、P2 和P3 流動(dòng)槽的XLEAP-SBS 試劑于2024 年第二季度上市。
e. P3 和P4 試劑僅適用于NextSeq 2000/2000-CN 系列測(cè)序系統(tǒng)。

NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)提供了跨應(yīng)用的靈活性，讓研究人員能夠在多個(gè)測(cè)序項(xiàng)目之間輕松轉(zhuǎn)換（圖3）。該系統(tǒng)與 Illumina 以及第三方的一系列文庫(kù)制備試劑盒兼容，可實(shí)現(xiàn)群體細(xì)胞 RNA-Seq、單細(xì)胞RNA-Seq、外顯子組測(cè)序及其他應(yīng)用之間的輕松轉(zhuǎn)換。例如，研究人員可在NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)上將 RNA-Seq 與外顯子組測(cè)序結(jié)合在一起，評(píng)估編碼變異是否影響轉(zhuǎn)錄本表達(dá)，或開展ATAC-Seq‡ 分析染色質(zhì)可及性，更好地描述功能調(diào)控。

利用XLEAP-SBS化學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)深入探索
利用NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)，研究人員可以通過(guò)更高的讀取深度實(shí)現(xiàn)深入研究，在檢測(cè)基因、轉(zhuǎn)錄本和差異表達(dá)時(shí)，獲得更準(zhǔn)確的倍數(shù)變化估計(jì)值和更高的靈敏度。XLEAP-SBS 化學(xué)技術(shù)，是 Illumina 迄今為止最快、數(shù)據(jù)質(zhì)量最高、最可靠的測(cè)序化學(xué)技術(shù)，搭載這種技術(shù)后，Nextseq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)一躍成為了 Illumina 所有臺(tái)式測(cè)序儀中通量最高、單樣本測(cè)序成本最低的測(cè)序系統(tǒng)。
† 表達(dá)譜分析假設(shè)每個(gè)樣本10M reads。
‡ ATAC-Seq，轉(zhuǎn)座酶可及性染色質(zhì)測(cè)序分析。

NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)降低了每 Gb 測(cè)序結(jié)果輸出的成本，再加上額外的測(cè)序能力，有助于：
· 每個(gè)樣本獲得更多的 read，以捕獲有關(guān)低豐度轉(zhuǎn)錄本的信息
· 在給定的研究預(yù)算內(nèi)，可對(duì)更多樣本進(jìn)行測(cè)序，使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加多元
· 以更全面的方法捕捉 RNA 研究中更復(fù)雜的方面，推動(dòng)更多發(fā)現(xiàn)

NextSeq 1000/2000系列測(cè)序系統(tǒng)的雙通量模式（表3）讓研究人員可以根據(jù)樣本量和通量需求來(lái)優(yōu)化研究設(shè)計(jì)。例如，NextSeq 2000/2000-CN P4流動(dòng)槽提供了額外的測(cè)序能力，可使 RNA-Seq成為許多實(shí)驗(yàn)室分子工具庫(kù)中的常規(guī)工具，也給了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更靈活的選擇。如果需要更高的樣本通量，可利用 NovaSeq™ 6000系統(tǒng)開展研究，將每次運(yùn)行樣本量擴(kuò)展到數(shù)百個(gè)（表2）。

雙端測(cè)序的價(jià)值
借助NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)，研究人員可開展單端或雙端測(cè)序。單端測(cè)序性價(jià)比高，適合基因表達(dá)譜分析。然而，雙端 RNA-Seq 具有關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。通過(guò)插入片段兩端生成的序列深度信息來(lái)有效區(qū)分轉(zhuǎn)錄異構(gòu)體，從而對(duì)轉(zhuǎn)錄水平的豐度更準(zhǔn)確地檢測(cè)和定量。雙端信息明顯提高了檢測(cè)基因融合以及插入/缺失（indel）變異的靈敏度。

因美納簡(jiǎn)化的分析解決方案

DRAGEN™二級(jí)分析
RNA-Seq 數(shù)據(jù)分析可以使用Illumina DRAGEN 二級(jí)分析中的工具進(jìn)行，這是一套準(zhǔn)確、全面、高效的數(shù)據(jù)分析流程。§Illumina DRAGEN RNA 流程從 NextSeq 2000/2000-CN 測(cè)序系統(tǒng)獲得數(shù)據(jù)輸出，可以開展與參考基因組的準(zhǔn)確 RNA 比對(duì)、基因的變異檢出和定量，以及剪接點(diǎn)和候選基因融合的表征（圖3）。DRAGEN RNA 流程可以在NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)上通過(guò)DRAGEN 硬件載機(jī)完成。

§ NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)包含DRAGEN 硬件。儀器隨附DRAGEN 許可證，無(wú)需單獨(dú)購(gòu)買。

圖3：DRAGEN RNA 流程⸺使用DRAGEN RNA 流程繪制的差異表達(dá)熱圖截圖示例，該流程可在NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)上使用

總結(jié)

NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)強(qiáng)大、快速、靈活，NextSeq 1000/2000 RNA-Seq 測(cè)序方案將NextSeq 1000/2000 系列測(cè)序系統(tǒng)與先進(jìn)的RNA 文庫(kù)制備產(chǎn)品組合以及用戶友好型RNA-Seq 軟件應(yīng)用程序結(jié)合在一起，可提供從RNA 文庫(kù)制備到測(cè)序結(jié)果分析的一體化工作流程。該測(cè)序方案提供的四種流動(dòng)槽配置，可確保在各種RNA-Seq 項(xiàng)目類型中實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比。

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1. Geraci F, Saha I, Bianchini M. Editorial: RNA-Seq Analysis:Methods, Applications and Challenges. Front Genet.2020;11:220.doi:10.3389/fgene. 2020.00220
2. Corchete LA, Rojas EA, Alonso-López D, De Las Rivas J,Gutiérrez NC, Burguillo FJ.Systematic comparison and assessment of RNA-seq procedures for gene expression quantitative analysis.Sci Rep. 2020;10(1):19737.doi:10.1038/s41598-02076881-x

僅供研究使用，不得用于診斷。

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