NextSeq 1000/2000RNA-Seq解決方案基因表達(dá)和轉(zhuǎn)錄組分析集成工作流程
· 文庫制備產(chǎn)品組合支持轉(zhuǎn)錄組范圍內(nèi)的分析，可靈活應(yīng)對不同物種、樣本類型和起始量的挑戰(zhàn)
· 可擴(kuò)展的測序通量，支持廣泛的RNA-Seq應(yīng)用
· 集成DRAGEN 二級分析，優(yōu)化工作流程效率
簡 介
NextSeq 1000/1000-CN和NextSeq 2000/2000-CN RNA 測序（RNA-Seq） 解決方案（ 以下統(tǒng)稱“NextSeq 1000/2000 RNA-Seq 測序方案”）帶來了清晰、完整的轉(zhuǎn)錄組視圖，使之比以往更加易行。該解決方案搭載業(yè)界前沿的因美納新一代測序技術(shù)（NGS），優(yōu)化的邊合成邊測序（SBS）化學(xué)技術(shù)——XLEAP-SBS™化學(xué)技術(shù)，從文庫制備到數(shù)據(jù)分析，可一體化完成（ 圖1）。NextSeq 1000/1000-CN和NextSeq 2000/2000-CN系列測序系統(tǒng)（以下統(tǒng)稱“NextSeq 1000/2000系列測序系統(tǒng)”）（圖2）的靈活性和可擴(kuò)展性使用戶能夠高效應(yīng)對各種樣本通量，確保在測序預(yù)算和樣本通量之間取得理想平衡。NextSeq 1000/2000 RNA-Seq解決方案支持一系列RNA 應(yīng)用，涵蓋從基本的基因表達(dá)譜分析到復(fù)雜的全轉(zhuǎn)錄組分析。
RNA-Seq的優(yōu)勢
· 無假設(shè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，無需轉(zhuǎn)錄組的先驗(yàn)知識
· 更強(qiáng)的探索能力，可檢測已知和新型轉(zhuǎn)錄本
· 更高的通量能力，每次檢測可定量數(shù)百個至數(shù)千個區(qū)域
· 更廣泛的動態(tài)范圍，基因表達(dá)的檢測更加準(zhǔn)確
· 每次檢測更多數(shù)據(jù)，提供全部序列和變異信息
集成式NGS工作流程
NextSeq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)支持廣泛的文庫制備解決方案，可滿足各種轉(zhuǎn)錄組研究的需求。研究人員可以在多種文庫制備試劑盒中選擇一種最適合其實(shí)驗(yàn)需求的試劑盒，幫助他們克服常見挑戰(zhàn)，例如起始RNA 質(zhì)量不佳或樣本量有限。先進(jìn)的因美納RNA文庫制備
憑借在RNA-Seq 領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，因美納可為RNA 文庫制備提供值得信賴的成熟解決方案。因美納RNA 文庫制備試劑盒產(chǎn)品系列持續(xù)改進(jìn)，可為研究人員提供所需的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，其一體化的工作流程可幫助研究人員在一個標(biāo)準(zhǔn)工作班次內(nèi)完成全部實(shí)驗(yàn)。因美納提供了三種RNA 文庫制備試劑盒（表1）：
表1：因美納RNA 文庫制備試劑盒
b. 僅適用于人類樣本。使用Illumina Exome Panel 和Respiratory Oligos Panel v2 進(jìn)行測試。Illumina RNA Prep with Enrichment 不提供鏈信息。
c. 顯示的為高質(zhì)量RNA 的最低起始量。為獲得理想質(zhì)量以及對于FFPE 樣本，Illumina Stranded Total RNA Prep 的最低建議量為10 ng。
d. 手動操作和總時間基于手動處理24 個樣本（用于Illumina Stranded Total RNA 和mRNA 工作流程）和1 個樣本（用于富集工作流程）所需的時間。
NextSeq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)
NextSeq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)強(qiáng)大而靈活的性能，可滿足各種轉(zhuǎn)錄組分析的需求。其提供的四種流動槽類型讓研究人員可在樣本量和每個樣本的 read 之間選擇理想的平衡點(diǎn)（表 2）。例如，基因表達(dá)譜分析（測定已知特征的基因水平豐度）可在高通量模式下高效開展，單次運(yùn)行最多檢測170 個樣本†。全轉(zhuǎn)錄組分析具有發(fā)現(xiàn)新特征的能力，每次運(yùn)行最多可檢測34 個樣本的編碼和非編碼 RNA；在分析編碼 RNA 時，研究人員每次運(yùn)行最多可檢測68 個樣本（表2、表3）。表2：因美納RNA-Seq解決方案和每個流動槽的樣本通量
b. Illumina Stranded mRNA Prep 與FFPE 樣本不兼容。對于低質(zhì)量樣本或FFPE 樣本，建議使用Illumina RNA Prep with Enrichment 或Illumina Stranded Total RNA Prep。
c. P3 和P4 試劑僅適用于NextSeq 2000/2000-CN 基因測序儀。
d. NovaSeq X Plus 基因測序儀支持單流動槽運(yùn)行或雙流動槽運(yùn)行。NovaSeq X 基因測序儀支持單流動槽運(yùn)行。
e. 最多384 個唯一雙標(biāo)簽序列可用。對于NovaSeq X 系列，獨(dú)立通道上樣可實(shí)現(xiàn)更多樣本的多重分析。
表3：NextSeq 1000/1000-CN 和NextSeq 2000/2000-CN 進(jìn)行RNA-Seq 的性能參數(shù)
b. 運(yùn)行時間包括NextSeq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)上的簇生成、測序和堿基檢出。
c. 質(zhì)量分值的計(jì)算基于Illumina PhiX 質(zhì)控文庫。根據(jù)文庫類型和質(zhì)量、插入片段大小、上樣濃度及其他實(shí)驗(yàn)因素的不同，性能表現(xiàn)可能有所差異。高于Q30的堿基比例是基于整個運(yùn)行的平均值。
d. 用于P1、P2 和P3 流動槽的XLEAP-SBS 試劑于2024 年第二季度上市。
e. P3 和P4 試劑僅適用于NextSeq 2000/2000-CN 系列測序系統(tǒng)。
NextSeq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)提供了跨應(yīng)用的靈活性，讓研究人員能夠在多個測序項(xiàng)目之間輕松轉(zhuǎn)換（圖3）。該系統(tǒng)與 Illumina 以及第三方的一系列文庫制備試劑盒兼容，可實(shí)現(xiàn)群體細(xì)胞 RNA-Seq、單細(xì)胞RNA-Seq、外顯子組測序及其他應(yīng)用之間的輕松轉(zhuǎn)換。例如，研究人員可在NextSeq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)上將 RNA-Seq 與外顯子組測序結(jié)合在一起，評估編碼變異是否影響轉(zhuǎn)錄本表達(dá)，或開展ATAC-Seq‡ 分析染色質(zhì)可及性，更好地描述功能調(diào)控。
利用XLEAP-SBS化學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)深入探索
利用NextSeq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)，研究人員可以通過更高的讀取深度實(shí)現(xiàn)深入研究，在檢測基因、轉(zhuǎn)錄本和差異表達(dá)時，獲得更準(zhǔn)確的倍數(shù)變化估計(jì)值和更高的靈敏度。XLEAP-SBS 化學(xué)技術(shù)，是 Illumina 迄今為止最快、數(shù)據(jù)質(zhì)量最高、最可靠的測序化學(xué)技術(shù)，搭載這種技術(shù)后，Nextseq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)一躍成為了 Illumina 所有臺式測序儀中通量最高、單樣本測序成本最低的測序系統(tǒng)。
† 表達(dá)譜分析假設(shè)每個樣本10M reads。
‡ ATAC-Seq，轉(zhuǎn)座酶可及性染色質(zhì)測序分析。
NextSeq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)降低了每 Gb 測序結(jié)果輸出的成本，再加上額外的測序能力，有助于：
· 每個樣本獲得更多的 read，以捕獲有關(guān)低豐度轉(zhuǎn)錄本的信息
· 在給定的研究預(yù)算內(nèi)，可對更多樣本進(jìn)行測序，使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加多元
· 以更全面的方法捕捉 RNA 研究中更復(fù)雜的方面，推動更多發(fā)現(xiàn)
NextSeq 1000/2000系列測序系統(tǒng)的雙通量模式（表3）讓研究人員可以根據(jù)樣本量和通量需求來優(yōu)化研究設(shè)計(jì)。例如，NextSeq 2000/2000-CN P4流動槽提供了額外的測序能力，可使 RNA-Seq成為許多實(shí)驗(yàn)室分子工具庫中的常規(guī)工具，也給了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更靈活的選擇。如果需要更高的樣本通量，可利用 NovaSeq™ 6000系統(tǒng)開展研究，將每次運(yùn)行樣本量擴(kuò)展到數(shù)百個（表2）。
雙端測序的價值
借助NextSeq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)，研究人員可開展單端或雙端測序。單端測序性價比高，適合基因表達(dá)譜分析。然而，雙端 RNA-Seq 具有關(guān)鍵優(yōu)勢。通過插入片段兩端生成的序列深度信息來有效區(qū)分轉(zhuǎn)錄異構(gòu)體，從而對轉(zhuǎn)錄水平的豐度更準(zhǔn)確地檢測和定量。雙端信息明顯提高了檢測基因融合以及插入/缺失（indel）變異的靈敏度。
因美納簡化的分析解決方案
DRAGEN™二級分析RNA-Seq 數(shù)據(jù)分析可以使用Illumina DRAGEN 二級分析中的工具進(jìn)行，這是一套準(zhǔn)確、全面、高效的數(shù)據(jù)分析流程。§Illumina DRAGEN RNA 流程從 NextSeq 2000/2000-CN 測序系統(tǒng)獲得數(shù)據(jù)輸出，可以開展與參考基因組的準(zhǔn)確 RNA 比對、基因的變異檢出和定量，以及剪接點(diǎn)和候選基因融合的表征（圖3）。DRAGEN RNA 流程可以在NextSeq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)上通過DRAGEN 硬件載機(jī)完成。
§ NextSeq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)包含DRAGEN 硬件。儀器隨附DRAGEN 許可證，無需單獨(dú)購買。
總結(jié)
NextSeq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)強(qiáng)大、快速、靈活，NextSeq 1000/2000 RNA-Seq 測序方案將NextSeq 1000/2000 系列測序系統(tǒng)與先進(jìn)的RNA 文庫制備產(chǎn)品組合以及用戶友好型RNA-Seq 軟件應(yīng)用程序結(jié)合在一起，可提供從RNA 文庫制備到測序結(jié)果分析的一體化工作流程。該測序方案提供的四種流動槽配置，可確保在各種RNA-Seq 項(xiàng)目類型中實(shí)現(xiàn)高性價比。
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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
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