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Twist NGS
Twist 人核心外顯子組試劑盒:提高靶向測序的成本效益、質量和靈活性


近年來,外顯子組測序在轉化醫學和臨床研究中越來越普及。外顯子組定義和文庫制備試劑盒多方位發展,旨在支持各種各樣的應用。目前市面上的外顯子組試劑盒受到設計方法、合成技術和工作流程嚴密性的限制,最終可能引入區域特異性偏好和不均一性。這會導致效率低下,需要通過過度測序進行彌補,從而很難降低成本。Twist 人核心外顯子組試劑盒通過平衡設計特異性、靶標覆蓋率、中靶率、優化的雜交和富集條件等多種富集參數,提升了整體性能效率,最終獲得高度均一、高度優化的捕獲解決方案,能夠滿足多種應用需求。

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外顯子組設計和探針合成

Twist 人核心外顯子組試劑盒選擇基于 CCDS 的高度保守的蛋白編碼區域作為靶標。然后根據靶標設計 120 nt 的探針。再利用 Twist Bioscience 專有的硅基技術合成探針,同時擴增探針并在5'端添加生物素標記。探針的設計和擴增過程經過迭代優化,能盡量降低各種因素的影響以防引起探針偏好,最終得到嚴格控制的探針占比,從而確保目標序列的兩條鏈都可以被捕獲。接著通過 NGS 評估最終探針池的探針占比和均一性—— NGS 是 Twist Bioscience NGS 靶向富集方案中特有的質量控制步驟。

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圖 1. 使用 NGS 對探針進行質量控制。探針平鋪覆蓋整個靶向編碼區域。將測序片段重新定位到目標區域,驗證探針合成的準確性。

靈活性不受限制

Twist Bioscience 外顯子組由一個靈活的捕獲前多樣本混合工作流程提供支持,該工作流程僅需?50ng 的?DNA 起始量,可提供從文庫復雜度、靶向覆蓋度到最終變異識別的靈敏度和準確性與?1-Plex 捕獲一致的高質量數據,這些高質量的數據可以最大限度減少測序要求,從而提高工作流程效率。

以最小捕獲量獲得出色的臨床相關突變覆蓋度

比較 Twist 人核心外顯子組試劑盒與市面上多款其它外顯子組設計產品,結果表明,盡管 Twist 人核心外顯子組試劑盒設計的捕獲區域最小,但其對 38,638 個突變的覆蓋率高達 99%,因此能提高捕獲效率,減少每個文庫的前期測序要求(圖 2)。

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圖 2. Twist?人核心外顯子組與其它商用外顯子組對比,比較結果基于所含靶標及其突變覆蓋率。

以最小的測序量實現深度靶標覆蓋

在同等測序條件下,與競爭對手 1 相比,Twist 人核心外顯子組試劑盒覆蓋的測序深度在 30x 或以上的靶標數量多 7%,富集性能高 8%(圖 3)。

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圖 3. 基于覆蓋度、中靶率和 Fold-80 堿基罰分的外顯子組性能。

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圖 4. 覆蓋圖顯示,與競爭對手相比,Twist 的外顯子組解決方案所生成的數據具有更高均一性。陰影區域表示測序不足和過度測序的區域,這些區域通常會分別導致突變缺失或測序成本增加。

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圖 5. 測序片段計數 vs. 以 GC 含量分箱 (bin) 的靶標繪制的熱圖進一步顯示,與競爭對手相比,Twist 外顯子組的數據具有更高的均一性。

高靈敏度、高精確度的變異識別,確保變異檢測的可信度

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通過與?GIAB 發布的高置信度 NA12878 突變位點進行比對,相對于競爭對手 1 外顯子組,Twist 檢測插入缺失的性能有所提升。

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通過分析測序深度為 20x 或以下的靶標區域,進一步評估變異識別性能。使用 Twist 人核心外顯子組試劑盒進行富集后,97.76% 以上的區域測序深度大于 20x,94% 以上的區域測序深度大于 30x。大幅減少了需要通過 Sanger 測序進行驗證的區域。




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