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干货分享|酶切法DNA建库“十问实答”,助您建库无忧

来宝网 2020/6/26点击776次

干货分享|酶切法DNA建库“十问实答”,助您建库无忧

第二代测序(NGS)技术迅猛发展,越来越多的科研工作者采用NGS技术作为课题研究的主要手段。NGS过程中,基因文库的质量直接影响后续的测序工作,因此构建基因文库是整个测序过程中最为关键的步骤。其中酶切法DNA文库构建,越来越多的获得广大科研人员的青睐。相信在运用酶切法构建DNA文库的过程中,大家或多或少的会遇到各种问题。

 

他山之石,可以攻玉!接下来小翊带领大家一起解决实验开展前后的可能遇到的各种困惑

 

实验开展前,“千头万绪”

 

1、DNA文库构建方法的选择:为什么酶切法建库如此备受青睐

酶切法构建DNA文库,相较于传统的超声法和转座酶法具有以下优势:

² 无偏好片段化酶:具有稳定的片段化效果,无需复杂的机械片段化过程。酶切产物片段大小同样本类型、Input DNA量和GC含量等均无相关性,仅与酶切时间有关。

² 建库流程精简:一步完成片段化/末端修复/A 片段化/末端修复/A 30min-接头连接(15min-纯化/分选(30min-文库扩增(15min-纯化分选(30min),常规建库预计耗时约2hPCR-free建库预计耗时1h

² 宽泛的样本投入范围相比较固定投入量,固定酶切时间的TN5建库,酶切法建库适用500 pg-1 μg,满足个性化建库

 

1.翊圣Onepot系列酶切法建库优势

 

2. 酶切法建库运用的是什么酶,类似限制性酶切酶吗,具体如何打断DNA呢?

不同于限制性酶切酶,片段化酶是随机内切酶,不受特定酶切位点的限制,随机切割对应模板DNA,片段化的产物属于粘性末端,后续需要进行末端修复。

举例:投入500 pg-1000 ng的正常人类基因组DNA30  15min, 可将DNA酶切为150-550 bp左右的长度。

 

3. 酶切法建库适合哪些应用研究吗,对样本具有普适性吗?

片段化酶酶切法建库可适用全基因组测序(含PCR-free文库构建)、全外显子测序、靶向捕获测序、宏基因组测序等。适合样本类型是gDNAcDNA和高质量的FFPE样本等,不适合cfDNAcfDNA无需打断)

 

应用

样本类型

推荐Input DNA

WGS

gDNAFFPE

50 ng-1 ug

WGSPCR-Free

高质量DNA

大于10 ng

捕获测序(WES)

gDNA、扩增子

10 ng-1 ug

 

4、酶切法建库试剂盒针对哪些样本建库效果比较好?

兼容范围为500 pg – 1μg Input DNA。应尽可能使用A260/A280= 1.8-2.0的高质量Input DNA。基因组DNAcDNA均可获得高产高质的文库。

举例:

展示为翊圣onepot II系列12204应用于cDNA文库构建(ds-cDNA

背景:客户得到逆转录的ds-cDNA,全长1.1kb左右,想酶切至300 bp左右。

结论:Input DNA 50 ng左右,酶切4-10 minPCR 8Cycles,产量>3μg,若需要更集中的文库,可进行双轮分选。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5、对于不同类型的DNA样本,酶切时间如何控制?

对于常规的高质量基因组DNA,酶切时间如下:

插入片段主峰大小

片段化时间

优化范围

600 bp

5 min

3-8 min

350 bp

8 min

5-12 min

250 bp

10 min

8-15 min

200 bp

13 min

10-20 min

150 bp

20 min

12-25 min

 

 

 

 

 

 

 

当然了,为保证优质精确的片段化效果,建议在自己的实验体系中进行微调。

 

实验开展后,“五味陈杂”

 

6gDNA片段化参考说明书酶切条件酶切20 min,竟然切不动?

一般优先考虑DNA的质量问题,比如 Input DNA中引入高浓度金属离子螯合剂或其他盐离子,可能会影响酶切效果,建议将DNA稀释在ddH2O或不含EDTA10 mM Tris Buffer (pH 7.5-8.0)中再进行片段化。其次,如果样本是反转录得到的全长cDNA,则需考虑样本纯度问题。另外,对于环状DNA的酶切,需要另行摸索酶切时间体系。特殊样本可考虑磁珠纯化之后进行酶切或适当延长酶切时间。

 

备注:红色曲线表示,30度酶切20 min未切开

 

 

7FFPE样本,酶切时间太难控制了?

众所周知,FFPE样本虽然使组织得以长期保存,但其特殊的制作方法和保存过程对核酸分子造成多方面的影响:核酸与蛋白交联、降解严重等诸多问题。我们先来看下不同质量的FFPE样本,采用相同的酶切条件影响有多大。

举例:相同酶切条件下,质量高的样本酶切效果较好,满足需求(样本4),质量差的样本出现过度酶切现象,酶切片段偏小(样本1/3

 

 

 

 

 

 

因此对于不同降解程度的FFPE样本,建议做好质量控制,对样本进行分层级,不同层级的推荐酶切时间参考下表。对FFPE样本,建议搭配翊圣FFPE修复试剂FFPE DNA Repair Reagent(Cat#12606).

 

插入片段主峰大小

片段化时间

DIN*

250 bp

9-13 min

> 8.0

250 bp

8-11 min

6.5-8.0

250 bp

4-8 min

4.2-6.5

250 bp

3-6 min

2.5-4.2

 

 

 

 

 

备注:FFPE样本DNA质量也可通过琼脂糖凝胶电泳胶图简单判断,高质量样本-DNA质量大于10kb,条带明亮单一,建议酶切10 min左右;一般质量样本-胶图显示无明显主带,整体弥散条带,建议酶切6-8 min;质量较差样本-胶图无主带,整体条带弱,建议酶切2 min;极差FFPE样本,建议可不酶切,搭配FFPE修复试剂直接建库。

8DNA酶切后出现大片段残留?

酶切产物出现大片段残留现象,考虑Input DNA纯度外(参考FAQ 6),建议适当延长酶切时间。

 

9、酶切时间也不长,竟然过度酶切了?

以插入片段300 bp为例,白细胞gDNA30 度酶切10min,出现如下图过度酶切现象。建议参考酶切条件需要考虑不同样本gDNA大小,如白细胞gDNA较小,应适当缩短酶切时间,否则易出现如下过度酶切现象。

 

 

10酶切法建库,如何做到较好的质量控制?

 

1)文库浓度检测,qubit法或qPCR

2)文库长度检测,琼脂糖凝胶电泳测定;

3)文库质量鉴定,Agilent 2100/2200

4)文库大小分布、引物二聚体和过扩增产物的缺失,应通过电泳方法进行确认.

 

构建优异的DNA除了明确以上因素之外,还需要选择高质量的建库产品。翊圣生物为满足广大科研工作者NGS建库实验需求,推出了NGS建库整体解决方案,方便大家根据实验需求进行选择

 

试剂类别

产品名称

货号

规格

目录价/

促销价/

建库试剂盒

Illumina平台

 

Hieff NGS® OnePot DNA Library Prep Kit for Illumina® 一步法DNA建库试剂盒

12203ES08/24/96

8/24/96 T

3656/7486/28567

2194/4492//17140

Hieff NGS® OnePotTM II DNA Library Prep Kit for Illumina® 一步法DNA建库试剂盒

12204ES08/24/96

8/24/96 T

3683/7583/28663

2210/4550/17198

建库试剂盒

华大MGI平台

 

Hieff  NGS® OnePot II DNA Library Prep Kit for MGI

13331ES16/96

16/96 T

5363/26563

3486/17266

磁珠

Hieff NGS® DNA Selection Beads 分选磁珠(完美替代AMPure XP Beads)

12601ES03/08/56/75

1/5/60/450 ml

296/986/6286/26186

192/641/4086/17021

接头

Hieff NGS® Complete Adapter Kit for Illumina® Set1/2/3/4

12615/6/7/

12618ES04/16

12×4 T/12×16 T

1256/4536

816/2948

定量

dsDNA HS Assay Kit for Qubit®

12640ES60/76

100/500T

686/2696

446/1752

1×dsDNA HS Assay Kit for Qubit®

12642ES60/76

100/500T

853/2983

554/1939

 

 

 


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