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水在新一代測(cè)序(NGS)中的應(yīng)用
而實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行高通量測(cè)序需要依靠高品質(zhì)的試劑以獲得最佳結(jié)果,水是NGS工作流程中不可少卻經(jīng)常被忽視的試劑,從系統(tǒng)清洗到基因測(cè)序,NGS工作流程中的各種環(huán)節(jié)都需要不同級(jí)別的水。
現(xiàn)如今各種NGS平臺(tái)依賴于不同的化學(xué)過(guò)程和測(cè)序步驟,但大多數(shù)都遵循類似的實(shí)驗(yàn)流程。水質(zhì)可能影響實(shí)驗(yàn)流程的每一環(huán)節(jié)。
DNA片段化高質(zhì)量的測(cè)序文庫(kù)對(duì)于獲得可靠的NGS數(shù)據(jù)至關(guān)重要,第一步是DNA片段化,如果使用聲剪切或超聲處理來(lái)分離DNA,對(duì)于水浴用水建議使用無(wú)顆粒的純水(例如Elix®系統(tǒng)),因?yàn)殡s質(zhì)會(huì)影響能量轉(zhuǎn)移到樣品的效率。應(yīng)定期更換水以限制細(xì)菌生長(zhǎng)并降低樣品污染的風(fēng)險(xiǎn)。
核酸文庫(kù)制備水含有的污染物,即使非常微量也可能直接干擾DNA或文庫(kù)制備期間進(jìn)行的酶反應(yīng)(例如末端修復(fù)、連接、PCR)。酶活性可能受到水中痕量的有機(jī)分子(腐殖酸),離子或金屬(鎂、鐵等)的影響。
此外,核酸酶可能降解樣品,也需要避免。再者,水中如顆?;蚣?xì)菌的污染可能會(huì)污染儀器或沉積在自動(dòng)化液體處理系統(tǒng)中。
因此,推薦使用不含核酸酶的超純水(例如來(lái)自裝有Biopak®終端精制器的Milli-Q®系統(tǒng))。
對(duì)于文庫(kù)定量和質(zhì)量控制,會(huì)使用凝膠,芯片或毛細(xì)管電泳。在所有情況下,水質(zhì)會(huì)影響帶有電荷的樣品的遷移,熒光檢測(cè)也可能被有機(jī)污染物干擾。
因此,為了確保結(jié)果的可靠,應(yīng)使用不含離子和有機(jī)物的超純水(電阻率18.2 MΩ·cm;TOC 5 ppb以下),用于緩沖液和毛細(xì)管凝膠的制備及溶液稀釋。
新一代測(cè)序測(cè)序過(guò)程對(duì)任何核酸酶活性都非常敏感。 雖然核酸酶污染的影響在初始加載和校準(zhǔn)期間可能不明顯,但隨著時(shí)間的推移,信號(hào)的劣化會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)災(zāi)難性的結(jié)果。
因此,推薦使用無(wú)核酸酶的超純水,用于緩沖液的稀釋和系統(tǒng)運(yùn)行緩沖液的配制。
基于熒光的NGSNGS平臺(tái)在工程構(gòu)造和測(cè)序化學(xué)原理方面有所不同,但大部分依賴于熒光檢測(cè)。除了上述水中污染物外,必須避免痕量有機(jī)污染物,它們可能會(huì)影響熒光檢測(cè)。事實(shí)上,水中的有機(jī)污染物可以猝滅或增加熒光信號(hào),這兩種情況都會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。
離子半導(dǎo)體NGS該測(cè)序技術(shù)通過(guò)檢測(cè)核苷酸摻入過(guò)程中的質(zhì)子釋放,它不同于光學(xué)檢測(cè),而是通過(guò)精確測(cè)量pH變化來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。該技術(shù)對(duì)于不是由于DNA分子擴(kuò)展而導(dǎo)致的任何pH變化非常敏感。
儀器制造商特別建議使用新鮮純化的超純水確保pH接近7。這是因?yàn)閮?chǔ)存中超純水在與大氣接觸后會(huì)吸收二氧化碳并變成弱酸性,會(huì)影響測(cè)序過(guò)程。對(duì)于這個(gè)原因,用于離子半導(dǎo)體NGS檢測(cè)的超純水必須新鮮純化并避免與大氣接觸。
水是NGS中的重要試劑,其質(zhì)量直接影響了測(cè)序結(jié)果的一致性和可靠性。設(shè)計(jì)優(yōu)良和維護(hù)穩(wěn)定的水純化系統(tǒng)可以為實(shí)驗(yàn)室提供高品質(zhì)的水,以滿足所有實(shí)驗(yàn)需求。