NextSeq 1000/2000RNA-Seq解决方案基因表达和转录组分析集成工作流程
2024-04-25 来源:本站 点击次数:1033
· 文库制备产品组合支持转录组范围内的分析，可灵活应对不同物种、样本类型和起始量的挑战
· 可扩展的测序通量，支持广泛的RNA-Seq应用
· 集成DRAGEN 二级分析，优化工作流程效率
简 介
NextSeq 1000/1000-CN和NextSeq 2000/2000-CN RNA 测序（RNA-Seq） 解决方案（ 以下统称“NextSeq 1000/2000 RNA-Seq 测序方案”）带来了清晰、完整的转录组视图，使之比以往更加易行。该解决方案搭载业界前沿的因美纳新一代测序技术（NGS），优化的边合成边测序（SBS）化学技术——XLEAP-SBS™化学技术，从文库制备到数据分析，可一体化完成（ 图1）。NextSeq 1000/1000-CN和NextSeq 2000/2000-CN系列测序系统（以下统称“NextSeq 1000/2000系列测序系统”）（图2）的灵活性和可扩展性使用户能够高效应对各种样本通量，确保在测序预算和样本通量之间取得理想平衡。NextSeq 1000/2000 RNA-Seq解决方案支持一系列RNA 应用，涵盖从基本的基因表达谱分析到复杂的全转录组分析。
RNA-Seq的优势
· 无假设的实验设计，无需转录组的先验知识
· 更强的探索能力，可检测已知和新型转录本
· 更高的通量能力，每次检测可定量数百个至数千个区域
· 更广泛的动态范围，基因表达的检测更加准确
· 每次检测更多数据，提供全部序列和变异信息
集成式NGS工作流程
NextSeq 1000/2000 系列测序系统支持广泛的文库制备解决方案，可满足各种转录组研究的需求。研究人员可以在多种文库制备试剂盒中选择一种最适合其实验需求的试剂盒，帮助他们克服常见挑战，例如起始RNA 质量不佳或样本量有限。先进的因美纳RNA文库制备
凭借在RNA-Seq 领域积累的丰富经验，因美纳可为RNA 文库制备提供值得信赖的成熟解决方案。因美纳RNA 文库制备试剂盒产品系列持续改进，可为研究人员提供所需的高质量数据，其一体化的工作流程可帮助研究人员在一个标准工作班次内完成全部实验。因美纳提供了三种RNA 文库制备试剂盒（表1）：
表1：因美纳RNA 文库制备试剂盒
b. 仅适用于人类样本。使用Illumina Exome Panel 和Respiratory Oligos Panel v2 进行测试。Illumina RNA Prep with Enrichment 不提供链信息。
c. 显示的为高质量RNA 的最低起始量。为获得理想质量以及对于FFPE 样本，Illumina Stranded Total RNA Prep 的最低建议量为10 ng。
d. 手动操作和总时间基于手动处理24 个样本（用于Illumina Stranded Total RNA 和mRNA 工作流程）和1 个样本（用于富集工作流程）所需的时间。
NextSeq 1000/2000 系列测序系统
NextSeq 1000/2000 系列测序系统强大而灵活的性能，可满足各种转录组分析的需求。其提供的四种流动槽类型让研究人员可在样本量和每个样本的 read 之间选择理想的平衡点（表 2）。例如，基因表达谱分析（测定已知特征的基因水平丰度）可在高通量模式下高效开展，单次运行最多检测170 个样本†。全转录组分析具有发现新特征的能力，每次运行最多可检测34 个样本的编码和非编码 RNA；在分析编码 RNA 时，研究人员每次运行最多可检测68 个样本（表2、表3）。表2：因美纳RNA-Seq解决方案和每个流动槽的样本通量
b. Illumina Stranded mRNA Prep 与FFPE 样本不兼容。对于低质量样本或FFPE 样本，建议使用Illumina RNA Prep with Enrichment 或Illumina Stranded Total RNA Prep。
c. P3 和P4 试剂仅适用于NextSeq 2000/2000-CN 基因测序仪。
d. NovaSeq X Plus 基因测序仪支持单流动槽运行或双流动槽运行。NovaSeq X 基因测序仪支持单流动槽运行。
e. 最多384 个唯一双标签序列可用。对于NovaSeq X 系列，独立通道上样可实现更多样本的多重分析。
表3：NextSeq 1000/1000-CN 和NextSeq 2000/2000-CN 进行RNA-Seq 的性能参数
b. 运行时间包括NextSeq 1000/2000 系列测序系统上的簇生成、测序和碱基检出。
c. 质量分值的计算基于Illumina PhiX 质控文库。根据文库类型和质量、插入片段大小、上样浓度及其他实验因素的不同，性能表现可能有所差异。高于Q30的碱基比例是基于整个运行的平均值。
d. 用于P1、P2 和P3 流动槽的XLEAP-SBS 试剂于2024 年第二季度上市。
e. P3 和P4 试剂仅适用于NextSeq 2000/2000-CN 系列测序系统。
NextSeq 1000/2000 系列测序系统提供了跨应用的灵活性，让研究人员能够在多个测序项目之间轻松转换（图3）。该系统与 Illumina 以及第三方的一系列文库制备试剂盒兼容，可实现群体细胞 RNA-Seq、单细胞RNA-Seq、外显子组测序及其他应用之间的轻松转换。例如，研究人员可在NextSeq 1000/2000 系列测序系统上将 RNA-Seq 与外显子组测序结合在一起，评估编码变异是否影响转录本表达，或开展ATAC-Seq‡ 分析染色质可及性，更好地描述功能调控。
利用XLEAP-SBS化学技术实现深入探索
利用NextSeq 1000/2000 系列测序系统，研究人员可以通过更高的读取深度实现深入研究，在检测基因、转录本和差异表达时，获得更准确的倍数变化估计值和更高的灵敏度。XLEAP-SBS 化学技术，是 Illumina 迄今为止最快、数据质量最高、最可靠的测序化学技术，搭载这种技术后，Nextseq 1000/2000 系列测序系统一跃成为了 Illumina 所有台式测序仪中通量最高、单样本测序成本最低的测序系统。
† 表达谱分析假设每个样本10M reads。
‡ ATAC-Seq，转座酶可及性染色质测序分析。
NextSeq 1000/2000 系列测序系统降低了每 Gb 测序结果输出的成本，再加上额外的测序能力，有助于：
· 每个样本获得更多的 read，以捕获有关低丰度转录本的信息
· 在给定的研究预算内，可对更多样本进行测序，使实验设计更加多元
· 以更全面的方法捕捉 RNA 研究中更复杂的方面，推动更多发现
NextSeq 1000/2000系列测序系统的双通量模式（表3）让研究人员可以根据样本量和通量需求来优化研究设计。例如，NextSeq 2000/2000-CN P4流动槽提供了额外的测序能力，可使 RNA-Seq成为许多实验室分子工具库中的常规工具，也给了实验设计更灵活的选择。如果需要更高的样本通量，可利用 NovaSeq™ 6000系统开展研究，将每次运行样本量扩展到数百个（表2）。
双端测序的价值
借助NextSeq 1000/2000 系列测序系统，研究人员可开展单端或双端测序。单端测序性价比高，适合基因表达谱分析。然而，双端 RNA-Seq 具有关键优势。通过插入片段两端生成的序列深度信息来有效区分转录异构体，从而对转录水平的丰度更准确地检测和定量。双端信息明显提高了检测基因融合以及插入/缺失（indel）变异的灵敏度。
因美纳简化的分析解决方案
DRAGEN™二级分析RNA-Seq 数据分析可以使用Illumina DRAGEN 二级分析中的工具进行，这是一套准确、全面、高效的数据分析流程。§Illumina DRAGEN RNA 流程从 NextSeq 2000/2000-CN 测序系统获得数据输出，可以开展与参考基因组的准确 RNA 比对、基因的变异检出和定量，以及剪接点和候选基因融合的表征（图3）。DRAGEN RNA 流程可以在NextSeq 1000/2000 系列测序系统上通过DRAGEN 硬件载机完成。
§ NextSeq 1000/2000 系列测序系统包含DRAGEN 硬件。仪器随附DRAGEN 许可证，无需单独购买。
总结
NextSeq 1000/2000 系列测序系统强大、快速、灵活，NextSeq 1000/2000 RNA-Seq 测序方案将NextSeq 1000/2000 系列测序系统与先进的RNA 文库制备产品组合以及用户友好型RNA-Seq 软件应用程序结合在一起，可提供从RNA 文库制备到测序结果分析的一体化工作流程。该测序方案提供的四种流动槽配置，可确保在各种RNA-Seq 项目类型中实现高性价比。
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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
仅供研究使用，不得用于诊断。
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