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文檔簡介
半導(dǎo)體高通量測序技術(shù)及質(zhì)量控制張紅賽默飛世爾科技(中國)The
world
leader
inserving
scienceFor
Research
UseOnly.Notforuse
in
diagnostic
procedures.測序技術(shù)的發(fā)展First
Gen.Sequencing
PlatformNext
Gen.
Sequencing
Platform3rd/4th
Gen.
Sequencing
PlatformANDMORE…
…2基于半導(dǎo)體技術(shù)的高通量測序原理直接檢測氫離子,并將其轉(zhuǎn)換為可由電晶體基片讀取出來的電信號(hào)。dNTPH+?
pH?
QSensingLayerSensorPlate?
VBulkDrain
SourceSilicon
SubstrateTo
columnreceiverRothberg
J.M.
etal
Naturedoi:10.1038/nature102423半導(dǎo)體高通量測序:實(shí)驗(yàn)流程簡單、快速,嚴(yán)格的質(zhì)控樣本收集至突變報(bào)告,整體檢測流程,僅需三個(gè)工作日取樣抽提文庫構(gòu)建高通量測序數(shù)據(jù)分析注釋OncomineKnowledgebaseMagMAXTM試劑盒AssayIon
TorrentIon
Reporter?
可提取cfTNA,RNA,
DNA?
高回收率?1-20
ng?
數(shù)據(jù)精確?
通量靈活?
快速測序?
檢測低至0.1%的低頻突變微量起始,僅需?
市面最大的腫瘤基因組信息數(shù)據(jù)庫,注釋突變信息,用藥指導(dǎo)組織樣本血液樣本?
多位點(diǎn)檢測(>100)QCMetricsQubitand
EgelQubitBlood抽血管、離心需求等QPCR推薦測序通量FFPE樣本的腫瘤比例、切片厚度、切片數(shù)量等芯片類型Ion318Ion520Total
Reads≥4,000,000≥4,000,000≥15,000,000QPCREqualizer
kitBioanalyzerBioanalyzerIon53051.樣本制備及質(zhì)量控制樣本制備核酸抽提文庫構(gòu)建模板制備測序數(shù)據(jù)分析Y/N)樣本類型腫瘤百分比及范圍需要的片子數(shù)目是否需要染色及微切割(≥50%20%≤?<50%10%≤?<20%<10%1-2≥2-5≥6-10重新提供片子NY大標(biāo)本Y重新提供片子≥50%20%≤?<50%<20%≥6≥10NN小標(biāo)本或穿刺樣本(22-25
Gneedle)make
new
slidesmake
new
slides樣品類型檢測內(nèi)容(assay)切片厚度腫瘤比例是否微切割使用切片數(shù)量核酸產(chǎn)量癌種固定液石蠟包埋大組織肺腺癌OFA
panel10%NBF3um70%否71ug切片結(jié)腸癌肺腺癌OST
panelOFA
panel10%NBF10%NBF5um5um83%否否3320ng105ng穿刺組織>90%1062.核酸提取樣本制備核酸抽提文庫制備模板制備測序數(shù)據(jù)分析FFPESlide
orCurlDeparaffinization
and
PKdigestionAddethanolLysisSave
flow-throughDNARNAStep
4:RecoverRNA
from
flow-throughStep
5:RecoverDNA
from
filtercartridgeStep
1:Deparaffinize
FFPEsectionsorslidesStep
2:ProteaseDigestionStep
3:NucleicAcid
Binding72.1核酸提取的質(zhì)控之Qubit定量法82.2核酸的質(zhì)控之電泳判別法DNA總量>100ng30-100ng10-30ng<10ng檢測方法電泳20ng檢測降解程度電泳10ng檢測降解程度,剩余樣本真空濃縮至8ul左右不電泳,真空濃縮至8ul左右不電泳,真空濃縮至8ul左右DNA電泳檢測降解程度評(píng)判A(合格)主條帶位置彌散帶主要分布區(qū)域大于7500bp大于7500bp600-7500bp500bp左右B(合格)C(風(fēng)險(xiǎn))600-7500bp500bp左右D(不合格)500bp以下500bp以下(500bp以上有小部分拖尾也判D)DNA
提取總量>30ng提取合格與否結(jié)合電泳評(píng)判合格(A,B)、風(fēng)險(xiǎn)(C)、不合格(D)10-30ng<10ng未電泳,風(fēng)險(xiǎn)未電泳,不合格92.3核酸提取的質(zhì)控之Agilent
2100法103.文庫構(gòu)建樣本制備核酸抽提文庫制備模板制備測序數(shù)據(jù)分析Genomic
DNA超高多重PCR技術(shù)Ion
AmpliSeqShearDNAFragmentsLigation
&Nick-repairSizeSelect+AAOrP1P1StandardAdaptersBarcodeAdapters113.1構(gòu)建好的文庫進(jìn)行質(zhì)控質(zhì)控方法試劑盒/方法靈敏度?
gDNA
checkE-Gel?
System?5ng
/μLAmplification
checkBioanalyzer?
2100DNA
1000
chip?
DNA
HS
chip(sheared
gDNA
&sizeselected
library)0.1
-50
ng
/μL
(50
bp-7kb)10
pg/μL
-100
ng/μLDNA
HSchipQubit??Quant-iTTM
dsDNA
High
sensitivity
kits(general
inprocess
checking)FluorometerHighsensitivityBroad
range?
Ion
Library
Quantitation
Kit(Template
Dilution
factor)qPCR0.005
ng
/μL123.2構(gòu)建好的文庫質(zhì)控之Equalizer法2)
抓取3)
洗脫1)
擴(kuò)增134.模板制備樣本準(zhǔn)備核酸抽提文庫制備模板制備測序數(shù)據(jù)分析PrimersdNTPs擴(kuò)增PolymeraseMgCl21
10
0油包水PCR14Cycle1,
AnnealingCycle1,ExtensionCycle2,DenatureCycle2,
AnnealingPolymeraseTemplateCycle2,ExtensionCycle3,DenatureCycle3,
AnnealingCycle3,ExtensionCycle4,DenatureCycle
4,
AnnealingISPCycle4,ExtensionAnd
soon…PrimerOilAqueous154.測序樣本準(zhǔn)備核酸抽提文庫制備模板制備測序數(shù)據(jù)分析測序引物退火測序酶結(jié)合珠子落入孔內(nèi)上機(jī)測序16測序原理dNTP?
四種核酸分子依次流過Ion
Chip?
(半導(dǎo)體芯片)?
每個(gè)小孔均有一個(gè)傳感器記錄每次測序反應(yīng)的信號(hào)?
直接檢測自然的DNA延伸過程H+?
單張芯片每次檢測百萬計(jì)的測序反應(yīng)?pH?QSensingLayerSensor
Plate?VBulkDrainSilicon
SubstrateSourceTo
columnreceiver17T
A
C
G
T
A
C
G
T
A
C
G
T
A
C
G
T
A
C
G…etcCycle
1Cycle
2Cycle
3TACG-----Primer------A
GTCA
A
GCG
T
CCC
A
T
GKey
Sequence
Sequence
ofInterest...---Ion
Sphere?Cycle
118T
A
C
G
T
A
C
G
T
A
C
G
T
A
C
G
T
A
C
G…etcCycle
1Cycle
2Cycle
3TACGT
C-----Primer------A
GTCA
A
GCG
T
CCC
A
T
G...---Ion
Sphere?Key
Sequence
Sequence
ofInterestCycle
219T
A
C
G
T
A
C
G
T
A
C
G
T
A
C
G
T
A
C
G…etcCycle
1Cycle
2Cycle
3TACGT
C
A
G-----Primer------A
GTCA
A
GCG
T
CCC
A
T
G...---Ion
Sphere?Key
Sequence
Sequence
ofInterestCycle
3+20T
A
C
G
T
A
C
G
T
A
C
G
T
A
C
G
T
A
C
G…etcCycle
1Cycle
2Cycle
3TACGT
C
A
G
TT
C
G
C
A
G
G
G
T
A
C-----Primer------A
GTCA
A
GCG
T
CCC
A
T
G...---Ion
Sphere?Key
Sequence
Sequence
ofInterestAndsoon…21TTTAAKey
SequenceT
C
AG22測序結(jié)果的質(zhì)控參數(shù)%Loading?
Atleast60%?
35%orless?
slightly
higher
iflow
quality
isunder
10%%PolyclonalLowQualityTotal
Reads?
Under20%forDNA
run;lower
ifhigh
polyclonal?
higher
forRNA
due
todegradedtemplate?
DNA
+RNA
=5,000,000+?
RNA
Fusions
only=2,000,000+23測序結(jié)果的質(zhì)控參數(shù)測序通量符合芯片規(guī)格要求Navigation
barBarcodingtable(if
applicable)Unaligned/Aligned
metrics推薦測序通量Chip
TypeIon314v2BCIon316v2BCIon318v2BCIon520TotalReads≥400,000Plugin
summariesOutput
files≥2,000,000≥4,000,000≥4,000,000≥15,000,000≥60,000,000Ion530Ion54024測序結(jié)果的質(zhì)控參數(shù)測序片段讀長符合該panel的amplicon實(shí)際長度?
樣品測序深度(Mean
Depth)符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)>2000?
在靶率(On
Target)>90%
*?
擴(kuò)增子均一度(Uniformity)>90%
**FFPE樣品根據(jù)樣品DNA質(zhì)量狀態(tài),相應(yīng)數(shù)據(jù)可能會(huì)低于新鮮組織樣品255.數(shù)據(jù)分析樣本制備核酸提取文庫制備模板制備測序數(shù)據(jù)分析TorrentServerIonReporter或其它分析平臺(tái)設(shè)置運(yùn)行模式運(yùn)行初級(jí)數(shù)據(jù)分析次級(jí)數(shù)據(jù)分析深度分析IonTorrent?PGM?
SequencerTorrent
Browserand
PluginsTorrent
ServerTorrent
ServerRunAssessmentAlignmentsQualityScoresVariantCallsDataDelivery(BAM)To
BasesTorrent
Suite?
SoftwareRunAnalysis26數(shù)據(jù)分析結(jié)果AlleleSourceChrom
PositionRefVariantAlleleCallFrequency
TypeAlleleNameGene
IDchr9
80409443chr9
80409448chr17
7577559chr17
7577558chr17
7577559chr17
7577559G-TTGA-HeterozygousHeterozygousHeterozygousHeterozygousHeterozygousHeterozygous57.150SNPINSNovelNovel------GNAQGNAQTP53TP53TP53TP53GGGG53.313.111.822SNPDELDELSNPNovel---Hot
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