高通量测序文库质量控制技术研究进展

2024.01.09 责任编辑:陈醒 阅读量:140

作为生命科学和医学领域中的关键性支撑技术,高通量测序已从专业实验室走向了常规分子生物学实验室和检测诊断实验室。文库构建作为高通量测序中的核心环节之一,起承上启下的作用,其受制于上游样品质量,也对测序数据产出后的数据分析造成影响。同时随着应用范围的不断扩展,整个测序流程的质量控制也变得日益关键。文库的质量控制技术通常包括对文库浓度的评价和大小分布的评价,目前国内外领域缺乏系统性的评价,梳理各技术的优势、不足及实际应用场景,有助于科研人员、疾病预防控制人员等在选择文库质量控制技术时提供理论依据与参考,促进高通量测序工作的质量和效率。
2024年1月5日,军事科学院军事医学研究院崔玉军课题组在《遗传》杂志上发表了题为“高通量测序文库质量控制技术研究进展”的综述文章。该综述总结了各文库质量控制技术的原理、优缺点、适用范围,并对常见技术进行横向对比,阐明了高通量测序文库质量控制技术虽可选择性较多,但各自存在局限性。此外探讨了不同技术的应用场景,展望了文库质量控制技术的发展。在实际应用过程中,应根据不同的实验条件和目的,灵活选择合适的文库构建质量控制技术。
该综述主要包括4部分内容:
(1)文库浓度的质量控制技术
常用的浓度测定技术有紫外吸收技术、荧光染料技术、qPCR技术和ddPCR技术等。紫外吸收技术适用于文库的初检或者作为不具有其他高灵敏度检测技术时的替代品。Qubit定量是一个较便宜、较精确的定量平台,操作流程快速简便,但是每次只能对一个样品进行检测。qPCR分析是一种灵敏度较高的定量技术,其定量值的大小与文库覆盖度具有较好的相关性。ddPCR能够对文库进行绝对定量,但因价格昂贵、操作较复杂,在实际应用中较少。
(2)文库大小分布的质量控制技术。
常用的大小分布测定技术有琼脂糖凝胶电泳技术和微流控芯片技术等。琼脂糖凝胶电泳分离精度较低、操作繁琐、自动化程度低,在分离鉴定大量重叠片段时存在着一定的困难。微流控芯片技术灵敏度更高,检测过程简单方便、高效,是一种化学品消耗少、分析时间短、分离效率高的文库大小分布定量技术,但是芯片价格较昂贵。
(3)文库质量控制技术的选择。
文库质量控制技术的选择往往受成本、准确度、精确度、时间、操作自动化、操作复杂度、投入量等影响。不同的文库质量控制技术各有优缺点,在选择时,应根据实际需求和应用场景,综合考量。极端特殊情况下,在保证规范操作和下游数据谨慎分析的前提下,可忽略文库的质量控制结果。
(4)文库构建质量控制技术的展望
文库构建质量控制技术必将持续得到改进和完善,未来的技术发展将趋向智能化、简便化和低成本化,这些进步将使高通量测序技术在生命科学研究、诊断与个性化医疗、公共卫生监测等领域发挥更大作用,为社会带来更加显著的应用价值。
表1 不同文库浓度评价技术的比较
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表2 不同文库大小分布评价技术的比较
表2 不同文库大小分布评价技术的比较.png 9.0 KB


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DNA鉴定

根据孟德尔遗传定律(亲子鉴定的理论基础),孩子身上的遗传物质一半来自于生物学父亲(简称“生父”),一半来自于生物学母亲(简称“生母”),每个基因座上的两个等位基因也分别来自生父和生母。DNA亲子鉴定就是根据科学技术将子女的DNA信息与父亲、母亲的DNA信息相比对,如果符合即是亲生关系,不符则非亲生。

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