[前言]
游离DNA(cfDNA)已成为健康相关领域中重要的生物标志物。随着下一代测序(NGS)工作流程中低输入文库方案的不断开发与完善,对cfDNA进行测序已成为现实,这极大地提升了我们识别新突变和潜在生物标志物的可能性。然而,由于cfDNA本身产量较低,它也成为NGS工作流程中最具挑战性的起始材料之一。
为获得适用于测序的高质量cfDNA样品,样品的提取和分析前预处理过程需要极其谨慎,并严格遵循标准化流程,以确保最终获得的cfDNA样品在产量和质量上均能满足后续测序的要求。传统的荧光计虽然被广泛用于测定cfDNA样品的浓度,但其存在明显局限性,仅能提供总DNA的产量信息,而无法有效区分cfDNA的不同亚组分,也无法识别样品中可能存在的高分子量(HMW)DNA。值得注意的是,cfDNA样品中高分子量DNA的存在会对文库构建的产量及最终的测序质量产生显著的负面影响。
为解决这一难题,奥盛GeneCE-100生物片段分析系统搭配其高灵敏度(DNA)片段分析试剂盒(NH1),为cfDNA分析提供了可靠的解决方案。该产品可对cfDNA亚组分(排除高分子量DNA)进行准确评估。检测方法中提供的%cfDNA指标通过报告cfDNA亚组分占总样品的百分比,能够有效鉴定样品中cfDNA的真实含量,为后续的NGS文库构建和测序工作提供更可靠的质量保障。
cfDNA电泳图谱
使用高灵敏度DNA片段分析试剂盒(NH1)对cfDNA样品进行自动电泳分离后,在约170 bp处可观察到一个主峰,其后跟随若干较小的宽峰。该主峰代表与组蛋白相结合的单核小体DNA片段(图1)。
图1 位于约170bp处的主峰
相对丰度较低的DNA片段则为核小体多聚体,通常被命名为双核小体、三核小体等。这些cfDNA多聚体的片段较大,与单核小体呈现出有规律的间隔分布。部分样品中还可能检测到700 bp以上的高分子量(HMW)DNA(图2)。
图2 单核小体、双核小体以及高分子量(HMW)DNA
cfDNA质量鉴定
在传统的NGS工作流程中,HMW DNA的存在往往会对文库的产量以及测序的质量造成不利影响。GeneCE-100生物片段分析系统检测的质量评估指标——%cfDNA可用于量化在预设的50至700碱基对(bp)范围内,cfDNA亚组分占样品总DNA的百分比。通过%cfDNA这一指标,用户能够评估样品的质量,并据此判断样品中是否含有足够量的cfDNA,以满足后续分析流程的需求。
图3展示了三个具有不同%cfDNA值的样品的电泳图谱。这些样品均含有相当数量的cfDNA亚组分,但HMW DNA的含量各不相同,从而导致了它们质量水平的差异。
图3. 具有不同质量水平的cfDNA样品的电泳图谱对比
样品A(绿色,73%cfDNA):
该样品中大于700 bp的HMW物质含量较低,反映了其较高的样品质量。
样品B(粉色,49%cfDNA):
由于含有较高量的HMW物质,其质量相对较低
样品C(紫色,35%cfDNA):
该样品中HMW物质含量极高,因此其质量评估值最低。
[结论]
综上所述,cfDNA作为极具潜力的疾病诊断与科研生物标志物,其测序分析的核心前提是获得高质量的合格样本,而传统检测方法在cfDNA精准质控上的局限性,已成为制约下游NGS实验可靠性的关键瓶颈。奥盛GeneCE-100生物片段分析系统搭配高灵敏度(DNA)片段分析试剂盒(NH1),为这一难题提供了高效且精准的解决方案。
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关于奥盛
奥盛定位生命科学工具提供商,专注生命科学检测设备及自动化解决方案。公司围绕生物样品核酸蛋白纯化、自动化工作站,生物吸收光、荧光及发光检测三大技术平台,在生命科学领域进行了深度布局。
目前,公司拥有省级高新技术企业研究院,是2022年第一批浙江省”专精特新”中小企业。
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