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【应用实操】DS3000检测STR基因座的性能表现

版权所有,转载请联系基因市场部
2024-12-19

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概要 


使用毛细管电泳 (CE) 的Sanger测序是DNA测序的金标准,曾在人类基因组计划中发挥了关键推动作用,并且在现在仍被用来获得高度准确且可信赖的测序数据。Hitachi DS3000 Compact CE Sequencer(新一代毛细管电泳测序仪)体积小,操作简单,可提供高灵敏度和高速的测序及片段分析。


DS3000灵活性强,可兼容市面上各类的商品化试剂盒。以法医鉴定为例,手把手给大家演示DS3000实际运行GlobalFiler™ Express*试剂盒的表现。

*GlobalFiler™ Express PCR Amplification Kit (Applied Biosystems™)是常用于DNA分析的试剂包之一,可通过单一/多重PCR扩增包括European Standard Set和CODIS (Combined DNA Index System) 推荐的基因座集的24个标记。

结论 

本报告检测了从DS3000 Compact CE Sequencer上获得GlobalFiler™ Express试剂盒扩增样品的数据质量。通过分析灵敏度、精度和重复性,表明了DS3000 Compact CE Sequencer可以满足基于GlobalFiler™ Express试剂盒精确实现基因座分析。


基因分型

首先分析了DS3000的分离性能。为此,将GlobalFiler™ Express的等位基因标准品用3台仪器进行了8次电泳,实施了共96次的验证。

等位基因标准是包含每个遗传标记的所有等位基因的混合物,由分布在76–440 bp的343个峰组成,信号的最小间距为2 bp。图1所示96次验证中,所有峰都被正确分离及鉴定。
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图1. DS3000检测的等位基因标准品的峰图

X轴和Y轴表示各个DNA的大小和信号强度。每个方框中上部的绿色条带,表示所有预期的等位基因都在各自的基因座已被正确地识别。


其次,用GlobalFiler™ Express对2 ng的DNA质控品007进行了基因分型后,将获得的PCR产物在DS3000上进行了检测。图2所示等位基因标准品与PCR产物的排列。
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图2. 样品排列。A:等位基因标准品;A:PCR产物;白色圆圈:空管。

简而言之,为了检验不同条件下DS3000检测的重复性,将PCR产物与等位基因标准同时注入(条件1*),一天不同时间分别(条件2),间隔两天注入 (条件3),同一天在不同仪注入(条件4)。在上述所有条件下,基因分型均取得了成功,表明了仪器的可靠性。PCR产物的检测峰图如图3所示。

*GlobalFiler™ Express的用户指南,要求与样品 (1)相同的条件下使用等位基因标准物。这只是对仪器性能的评估,请勿在实际操作中尝试。


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图3. DS3000进行PCR产物检测的峰图。X轴和Y轴分别表示DNA的大小和信号强度。


灵敏度

将DNA的注入量从250 pg逐次减少到31.3 pg,每组都平行注入个PCR产物与等位基因标准品作为对比。表1所示,注入量为125 pg时与预期的基因型的一致率为100%,注入量为62.5 pg时的一致率为81%,并且注入量为31.3 pg时的一致率下降到44%。


表1. 低注入量DNA的基因分型

将PCR扩增子(6个重复)与等位基因标准物(26个重复)进行平行注入。检测率是指已被识别(观测到的)峰数与预期的总峰数的比

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表2. 低注入量DNA的检测率

各个方式的检测率用颜色区分。低于100%,表示理想的峰值消失,因而较难进行数据分析。此数值越低,分析越困难。

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精度

表3总结了等位基因标准品每个峰的预计大小的变化。观察到的精度与用户指南(1)中描述的精度相同。


表3. Sizing精度的最大值

利用四道毛细管,对于等位基因标准物在3台仪器上各进行8次电泳,反复进行了96次分析。

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*1: Sizing精度由整个毛细管预计DNA片段大小的标准差(SD)来表示。SD由每个等位基因计算。仅显示各个峰的最大值。


结论 

DS3000具备精准基因分型的性能。即使注入量DNA减半(125pg),也可以利用GlobalFiler™ Express获得的扩增子来实现精准的分析。然而,对于低注入量DNA (少于125 pg) 获得的分析结果,其精度下降,会加大分析难度,需要特别注意。



材料及方法 

准备样品

如表4、表5所示,用GlobalFiler™ Express试剂盒分析了DNA质控品007。为了测试灵敏度,使用改良后的TE缓冲液(10 mM Tris-Cl,pH 8.0及0.1 mM EDTA-2 Na) 逐次稀释了DNA质控品007。


  表4. PCR混合物

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  表5.PCR条件

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电泳

按照表6调制样品,并按照如表7所示的设置进行了电泳。


  表6. 混合物

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  表7. 电泳条件

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分析数据

在GeneMapper ID-X v1.6(Applied BiosystemsTM)上分析获得的运行文件(.fsa文件)。信号强度的阈值设置为175 RFU。手动省略停顿和引物峰。





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参考文献

1.GlobalFIlerTM Express PCR Amplification kit USER GUIDE Rev. G

https://assets.thermofisher.com/TFSAssets/LSG/manuals/4477672_GlobalFilerExpress_UG.pdf

2.Burgardt N. and Weissenberger M. First experiences with the Spectrum Compact CE System.

International Journal of Legal Medicine. 136, 55-72 (2021)a


· 本资料中刊登的数据仅为测试示例,不确保数据的准确性。

· 本资料中的图片为嵌入合成图。

· 该系统仅供科研使用,不用于任何动物或人类的治疗或诊断用途。

· 本资料中的公司名称、商品名称为各公司的商标及注册商标。

· Applied Biosystems™ 为Thermo Fisher Scientific的商标。

· Promega®是Promega Corporation 的注册商标。

联系我们 

HITACHI公司是专业的一代测序仪生产与制造公司,其代表产品DS3000秉承日立多年来研究开发的毛细管技术与激光辐射技术成为性能优异的小型CE测序仪。基因有限公司作为HITACHI公司的特约经销商,可为感兴趣的客户提供专业的产品咨询、技术答疑、应用培训与售后维护工作等。


如果您感兴趣,欢迎添加工作人员的企业微信进行一对一沟通,也可以联系您身边的基因人

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关于基因

基因有限公司成立于1992年,是一家提供生命科学科研仪器、试剂耗材和技术服务的综合服务商。基于“Gene Brightens Every Life • BioTech Connects the World”——“基因燃亮生命 • 生物技术连接世界”的愿景,专注于生命科学领域前沿技术的引进和推广,致力于推动该领域国内科研机构硬件水平及实验方案的革新与升级。同时,公司也一直致力于自主品牌的科研设备的研发与生产,拥有一系列通用性强、互补性高的自主品牌产品。

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