合成生物学

小型化和加快DNA拼接以促进基因合成

目前 DNA 测序技术在生物学研究中的应用日益增长。此种增长的一个重要推动力是下一代测序(NGS),这是一种现代 DNA 测序技术,用于实现人类、各种动植物和微生物物种的全 DNA 序列测序或基因图谱绘制。

NGS 操作便捷、效果可靠,经济实用。但这些优势同样取决于被测序的 DNA 的质量。在测序过程中初期,样本的质量或效率低下可导致后期实验因错误频出甚至不得不返工或其他浪费而额外消耗大量成本。DNA 测序技术推动着靶向药物的开发、测试与制造以及对危险病毒与流行病的追踪与管制。作为行业链上游的科研人员,我们不应尝试旁门左道,绝不能为了走捷径而使下游众多的同仁与患者承受本不该有的风险。

提取试剂盒的使用是 NGS 过程中举足轻重的一步。这一步对效率和质量有直接影响,对下游操作的影响也很关键。显然,如果仅仅为了节省每份样本的检测成本而选择使用便宜但性能低、质量差、效率低的试剂盒,这样可能会危害整个 DNA 测序工作甚至所有下游操作,这样的行为是得不偿失的。

因此,无论是在开始 NGS 操作时,还是在考虑更换不同的 DNA 提取测序试剂盒时,在选择前对试剂盒加以考察,并将其整体性能与其他试剂盒进行对比是至关重要的。虽然提取试剂盒的价格是每个实验室采购时的权衡指标之一,但换成价格更低廉的产品或其他产品不一定会带来更多的优势,只关注价格可能会导致非常严重的后果。

AMPure XP 工作能力与产出 图 1

因素 1 - 产出

第一个也是最显而易见的因素是产出率,即最终 DNA 浓度除以起始 DNA 浓度再乘以 100%。为达到最佳的提取质量和效率,产出率应介于 80%~95% 之间。产出率低可能会影响下游的数据质量。并非所有的提取试剂盒都能维持较高的产出率(见图 1)。

因素 2 - 纯度

优质 DNA 的 A260/A280 比值应至少为 1.8。比值偏低则说明存在蛋白质污染。同样,A260/A230 比值小于 2.0 则表明存在其他污染物。

AMPure XP 工作能力与操作时间图 2

因素 3 - 时间

通常时间是最宝贵的资源。提取操作耗时越短越好。使用试剂盒构建文库时,每次需要额外的清理步骤时,使用 30 分钟的操作方案与 45 分钟操作方案(请参见图 2)之间的时间差就又增加了一倍。例如,3 次清理意味着 1.5 小时和 2.25 小时之间的耗时差别。随着 NGS 总体操作的增加,这种差异会成倍增加。

因素 4 - 可预期性能

DNA 片段大小的均一性影响着 DNA 测序的质量和效率。当添加接头至 DNA 片段中进行测序时,必须准确确定初始片段的大小,以添加一定长度的碱基对(bp)。理想情况下,在各种结合率下,片段大小应当仍可预期且维持在较高浓度(参见图 3 中 AMPure XP 的图表)。如果用户正在考虑更换提取试剂盒,这是一个重要的考量因素。以下轨迹显示了峰值高度和回归后曲线的相对高度差(图 3)。

AMPure XP 工作能力与性能 图 3

Figure 3

因素 5 - 更换风险

如以上例子所述,不同提取试剂盒的结合率不同,因而所得 DNA 片段的大小与浓度也不同,这是更换提取试剂盒的风险之一。其他风险包括:

  • 评估新提取试剂盒需要额外付出的时间和精力
  • 如果新产品的性能不及原产品,则未来须重新测序的风险
  • 如果使用了该文库试剂盒供应商不推荐使用的提取用品来进行“标签外”操作,供应商可能会撤回其相关用品的供应

结论

廉价的 DNA 测序提纯试剂盒的性能可能很差,且会损害 NGS 的总体结果。所承担的风险包括耗费无效时间、效率不理想和结果不完整。

相比之下,AMPure XP 定位精准,专为解决核心问题而设计,这些才是那些从事 DNA 测序工作的企业与组织最为看重的品质:不同批次间产品性能稳定可靠,生产质量有保证以及交货准时。

215 家文库构建试剂盒制造商推荐使用 AMPure XP。这些试剂盒供应商通常推荐 AMPure XP 作为其唯一提纯用品。另外在谷歌学术上,AMPure XP 还被 21,000 多篇文章所引用。

使用 AMPure XP 作为提纯试剂盒,您可以保持您的测序项目正常有序的运转,并继续为您的客户、患者和学术期刊提供最令人满意的结果。

 

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