Как использовать технологию отбора крупных фрагментов ДНК в секвенировании NGS

Технология отбора крупных фрагментов ДНК играет решающую роль в секвенировании NGS., особенно при обнаружении структурных вариантов, сборка генома, и анализ гаплотипов. Ниже приведены его основные приложения и технические принципы.:：

я. Сценарии применения

Structural Variant (SV) Detection

Challenge: Conventional short-read sequencing (например, Illumina) struggles to accurately capture variants >1 КБ (insertions, deletions, inversions, translocations).

Решение: By selecting large DNA fragments (10–50 kb) for library construction, combined with long-read sequencing (PacBio/Nanopore) or linked-read analysis, complex SVs spanning repetitive regions can be resolved.

Пример: Fusion events in cancer genomes (например, *ALK-EML4*) often require large-fragment data.

High-Quality Genome Assembly

Challenge: Short-read data often leads to assembly errors in repetitive regions, causing genome fragmentation.

Решение: Large fragments (например, Fosmid libraries) provide long-range physical linkage, возможность непрерывной сборки строительных лесов (5–10-кратное улучшение N50).

Пример: Консорциум Т2Т вышел в финал 8% пробел в эталонном геноме человека с использованием технологий Hi-C и сверхдлинного чтения.

Фазировка гаплотипов

Challenge: Секвенирование с коротким считыванием не позволяет сохранить аллельное сцепление на гетерозиготных сайтах..

Решение: Технологии на основе штрих-кодов (например, 10Х Геномика) реконструировать блоки гаплотипов размером в сотни тысяч пар оснований.

Ценить: Критически важен для типирования HLA и выявления связей генов, вызывающих заболевания..

II. Основные технологии отбора

1. Методы физического разделения

Импульсный гель-электрофорез (ПФГЭ): Отделяет фрагменты >50 kb для метагеномного или сложного скрининга образцов.

Выбор магнитных шариков (SPRIвыбрать): Восстанавливает фрагменты определенного размера. (например, 0.1–10 КБ или >15 КБ) регулируя соотношение шариков к образцу.

2. Обогащение на основе штрих-кода

10X Геномика Хром: Инкапсулирует фрагменты ДНК в каплях масла., маркировка коротких ридов из одного и того же большого фрагмента штрих-кодами.

TELL-Seq/Linked-Reads: Использует микрофлюидику для виртуальной реконструкции длинных фрагментов 50% более низкая стоимость, чем в 10 раз.

3. Усиление на основе циркуляризации

Петлевая геномика: Фрагменты ДНК циклизуются и амплифицируются посредством репликации по катящемуся кругу., сохранение физической близости для стандартных платформ NGS.

III. Преимущества по сравнению. Обычные методы

IV. Проблемы и оптимизация

Требуется высокое качество ДНК: Нужна неповрежденная ДНК (ДВ200 >50%), несовместим с образцами FFPE. Разработка комплектов для экстракции с низким уровнем повреждений..

Контроль затрат: Секвенирование длительного чтения остается дорогостоящим для гибридных стратегий (например, Linked-Reads и Illumina) сократить расходы.

Обновления биоинформатики: Нужны специальные инструменты (например, Кану для сборки, HapCUT2 для поэтапного внедрения).

В. Репрезентативные приложения

Отслеживание COVID-19: Секвенирование нанопор и выбор магнитных шариков (>20 фрагменты КБ) быстро расшифрованные геномы SARS-CoV-2 и события рекомбинации.

Диагностика генетических заболеваний: 10Компания X Genomics обнаружила экзон SMN1 7 deletions, избежание помех со стороны SMN2.

Геномика растений: В сборке генома ячменя, Библиотеки ВАС (40–100 КБ) увеличил Contig N50 до 486 КБ.

Заключение

Выбор больших фрагментов ДНК преодолевает ограничения короткого чтения NGS, обеспечивая геномный контекст большого радиуса действия.. Благодаря достижениям в области штрих-кодирования (например, TELL-Seq) и локализованные платформы (например, МГИ КулМПС), эта технология ускорит применение в клинической диагностике, эволюционные исследования, и точное разведение.

Поставщик

Шанхайская биотехнологическая компания Линцзюнь., ОООбыл создан в 2016 который является профессиональным производителем биомагнитных материалов и реагентов для экстракции нуклеиновых кислот..

Мы имеем богатый опыт в экстракции и очистке нуклеиновых кислот., очистка белка, разделение клеток, хемилюминесценция, и другие технические области.

Наша продукция широко используется во многих областях., например, медицинское тестирование, генетическое тестирование, университетские исследования, генетическое разведение, и так далее. Мы не только поставляем продукцию, но и можем взять на себя OEM, ОДМ, и другие потребности. Если у вас есть соответствующая потребность, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам .