动物DNA目标区域测序

目标区域测序，是将感兴趣的基因组区域定制成特异性探针与基因组DNA进行杂交，将目标基因组区域的DNA片段进行富集后再利用第二代测序技术进行测序。这种新的方法与PCR方法相比，通量高，同时能节省大量的时间及成本。目前动植物序列捕获系统有：Agilent SureSelect Target Enrichment System及NimbleGen SeqCap EZ Developer。

1、Agilent捕获系统

       Agilent SureSelect Target Enrichment System液相捕获，是基于120 mer的RNA寡核苷酸探针或者叫“baits”。Baits上连接的生物素，可以被链霉亲和素标记的磁珠吸附。基因组片段打断后，与baits进行杂交，捕获目标片段。利用磁珠吸附出带有baits的DNA片段后，进行磁珠洗脱、RNA探针降解，最终获得目标区域DNA片段。

图1 Agilent SureSelect捕获流程

       Agilent提供小鼠（All Exon Mouse, 49.6 Mb）、斑马鱼（All Exon Zebrafish, 75Mb）、牛（All Exon Bovine, 54Mb）的外显子捕获芯片，其他物种目标区域都需要进行目标区域定制（定制区域1Kb-24Mb）。

2、NimbleGen捕获系统

       与Agilent的捕获原理类似，NimbleGen采用DNA探针，以高密度探针著称，因此价格也相对较高。NimbleGen对指定区域采用advanced repeat masking方法设计探针，将重复序列区封闭起来，保证了很好均一性（uniformity）和覆盖率（coverage）。如下图所示， NimbleGen利用高密度的50-105 mer的DNA探针来覆盖目标区域。

图2 NimbleGen探针设计示意图

NimbleGen SeqCap EZ Developer可以根据客户要求定制目标区域捕获探针，能捕获高达200Mb的目标区域。另外，还有一些设计好的探针。

表1 NimbleGen SeqCap EZ Developer参数

型号	区域大小	套装（反应/包装）
SeqCap EZ Developer Library	Up to 200Mb	4, 12, 24, 48, 96, 384, 960

表2  NimbleGen pre-designed探针

芯片名称	物种	区域大小
Vertebrate Infecting Viruses	脊椎动物感染病毒	207种病毒
Switchgrass Exome	柳枝稷	50Mb
Maise Exome Design	玉米(B73和Mo17)	110Mb
Barley Exome Design	大麦	88.6Mb
Wheat Exome Design	小麦	106.9Mb
Soy Exome Desgign	大豆	85.3Mb
Mouse Exome Design	小鼠	54.3Mb
Pig Exome Design	猪	22.5Mb
Canine Exome Design	犬	152Mb

 

信息分析内容

■  对原始数据进行去除接头、污染序列及低质量 reads的处理；

■  测序评估（数据比对统计，测序饱和度分析，测序随机性的统计分析，reads 在参考基因上的分布分析）；

■ SNP、InDel 检测，注释和统计；

■ SNP 保守性预测；

■ SNP、InDel 在各基因功能元件上的分布统计。

群体高级信息分析

■  群体SNP检测，注释与统计

■  群体SNP质控（包含base quality，map quality，allele balance，strand bias，mappability，homopolymer，Hardy-Weinberg Equilibrium测试，InDel附近的SNP过滤）

■  选择分析，可选择方法有：FST，Tajima’s D，θп等

■  GO功能注释分析，KEGG通路富集分析（可选；GO功能注释分析默认做，通路富集分析需要基因集基于通路筛选的可做）

华大科技于2012年完成整合，致力于成为全球生命科学研究机构的首选科技服务商，为从事生命科学研究的机构和企业提供高质量、行业领先的基因测序、质谱、合成生物学、生物数据库、云计算等标准化的技术服务和综合的全流程解决方案。 目前，公司服务已经覆盖了全球100多个国家和地区，拥有7,000多位合作单位，为25,000多位行业联系人提供了杰出技术支撑与服务，更通过深度合作完成了一系列大型基因组科研计划和国际多边合作项目。科研积累上，截至2020年9月底，公司累计参与发表近1,500篇文章，其中CNNS 120+。截止2022年3月，华大自主测序平台DNBSEQTM 助力发表2,013+篇高质量文章，影响因子合计8,800+，并实现CNS三大主刊发文。