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靶向TELL-Seq聯用方案助力MHC單倍體分型

瀏覽次數:947 發布日期:2023-11-1  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負
超長片段回收儀HLS最新聯用方案—靶向TELL-Seq,簡化MHC單倍體分型!

背景知識:
  • 什么是HLS-CATCH技術?
HLS-CATCH技術是利用HLS(來自Sage Science公司的超長核酸片段回收儀)聯合CRISPR-Cas9基因編輯技術,獲取長片段完整基因,長度范圍50kb-400kb。其原理如圖1:(1)在HLS上直接裂解細胞,完整的基因組DNA釋放;(2)使用CRISPR-Cas9基因編輯技術靶向剪切獲取目標長片段DNA;(3)通過HLS直接獲取高質量完整的目標長片段(HMW DNA)。后續可以匹配Nanopore、Pacbio、Illumina等測序平臺進行序列分析。

圖1:HLS-CATCH技術原理圖
  • 什么是TELL-Seq?
美國Universal Sequencing Technology公司(簡稱UST)推出的TELL-Seq? 關聯長讀長測序文庫構建技術(Transposase Enzyme Linked Long-read Sequencing),是一種基于二代測序平臺,可以在單個PCR管中對整個人類基因組實現測序的方法(如圖2)。但是對于研究單一或者少數基因位點的研究者來說,不夠經濟高效。因此,美國Universal Sequencing Technology公司與Sage Science公司聯合TELL-Seq和 HLS-CATCH技術,開發了一種優化的實驗方法:靶向TELL-Seq。即使用HLS-CATCH技術獲取目標基因片段后,再進行TELL-Seq,最大限度地節約測序成本和數據分析時間。

圖2:TELL-Seq 流程圖(來源:Illumina)

近日,Sage Science公司發布了聯合TELL-Seq與 HLS-CATCH技術在MHC(major histocompatibility complex)基因單倍體分型的案例。


實驗內容:
  • 1. gRNA(Guide RNA)設計:針對MHC基因,設計gRNA
針對MHC基因座(約4 MB),設計了兩種gRNA方案。第一種按照間隔400kb設計剪切位點,每個剪切位點設計3個gRNA(見圖3紅色框:set3);第二種方案同樣按照間隔400kb設計剪切位點,但剪切位點與第一種相比偏移200kb(見圖3紫色框:set1)。兩種方案分別在HLS獨立運行,獲取目標400kb片段后,混合進行TELL-Seq。

圖3:gRNA(Guide RNA)設計圖示
 
  • 2.文庫構建:構建TELL-Seq Linked Read Library
TELL-Seq文庫構建簡單且高效。DNA投入量為1ng,在單個PCR管中3小時即可實現TELL-Seq Linked Read Library構建(圖4)。前期HMW DNA獲取對于后續單倍體分型分析至關重要,高質量且完整的DNA才能精準定位單倍體類型。

圖4:TELL-Seq Linked Read Library構建流程

實驗結果:

初步結果顯示,經HLS-CATCH技術富集后,獲取的測序數據對于目標MHC基因座具有足夠的覆蓋度(約180×),并且滿足單倍體分型測序數據要求。具體情況如圖5:

圖5-1:測序覆蓋度分析

圖5-2:IGV查看MHC單倍體分型

圖5-3:測序數據分析總覽

通過三代測序數據進行單倍體分型分析,一直具有高挑戰性和高成本的劣勢。而TELL-Seq技術的發展,使得在二代測序平臺上實現單倍體分型成為可能。靶向TELL-Seq是單倍體分型的得力助手,一方面可以獲取高度準確的數據用于分析,另一方面又可以降低成本、檢測周期和DNA投入量。

應用案例鏈接:https://sagescience.com/wp-content/uploads/2022/10/TELL-SEQ-MHC-App-Note.pdf

Sage Science是全球領先的全自動核酸電泳片段回收儀的生產廠家,擁有美國技術專利,各個型號產品可以高效完成不同長度范圍DNA片段的精準回收,廣泛用于二代測序、三代測序以及多種分子生物學相關領域。

環亞生物科技有限公司作為美國Sage Science公司在中國區的獨家代理商,自2011年以來將Sage Science的產品線引入國內,一直為國內用戶提供專業的全自動核酸片段回收系統的安裝測試、應用培訓,技術支持與售后維護工作,贏得客戶的一致好評與信任。環亞生物科技有限公司將一如既往的支持越來越多的Sage Science用戶。


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