Die ultra-lange DNA-Sequenzierung Protokoll gilt für Bibliotheksbau HMW DNA. Daher ist es wichtig, gut kultivierte Zellen mit dem live-Verhältnis zu wählen > 85 % bei der Ernte Schritt Zelle. Die Menge von Zellen für die DNA-Extraktion verwendet wird die Qualität und Quantität der HMW DNA beeinflussen. Die lyse der Zelle funktioniert nicht gut, wenn zu viele Zellen ab. Mit zu wenig Zellen erzeugt nicht genügend DNA für Bibliotheksbau, da die HMW DNA-Fällung erfolgt mit sanften Drehung von hand statt High-Speed-Zentrifugation. Ein Beispiel für die HMW-DNA nach Hinzufügen von eiskalten 100 % Ethanol und drehen als der weiße baumwollähnliche Niederschlag in Abbildung 2gezeigt wird.
Es ist wichtig, die Qualität der Eingabe DNA vor Beginn der Bibliotheksbau zu überprüfen. Abbau, falsche Quantifizierung, Kontamination (z. B. Proteine, RNAs, Waschmittel, Tenside, und passives Phenol oder Ethanol) und niedrigem Molekulargewicht DNA haben erhebliche Auswirkungen auf die nachfolgenden Verfahren und auf die endgültige Länge zu lesen. Es wird empfohlen, die QC-Analyse mit der DNA von drei verschiedenen Standorten in der Röhre mit HMW DNA durchzuführen. Von UV Leseergebnisse für HMW-DNA die OD260/OD280 Wert ist ca. 1,9 und der OD260/OD230 Wert ist ungefähr 2,3 (Abb. 3AB). Diese Verhältniswerte entsprechen den drei Tests für eine gute HMW DNA-Probe. Schere Methoden erfordert unterschiedliche Volumina der Eingabe DNA. Die Konzentration der HMW DNA muss > 200 ng/µL für mechanische Scheren, während es sein muss > 1 µg/µL für Transposase Fragmentierung. Die Konzentration von einem Fluorometer erkannt ist ein wenig niedriger als UV lesen. Der Variationskoeffizient der Konzentration der gleichen HMW DNA-Probe ist jedoch erforderlich, weniger als 15 % der Fluorometer mit UV-Assays zu lesen sein. Mechanische Scheren gilt eine Spritze mit einer Nadel, die HMW-DNA zu brechen, so dass die Anzahl von Durchläufen durch die Nadel auf die Größe der DNA geschoren Auswirkungen wird und das Finale Länge lesen. Es wird empfohlen, führen Sie Größe QC, nachdem Nadel Scheren um sicherzustellen die Mehrheit der HMW DNA größer als 50 kb wie in Abbildung 4dargestellt ist. In der mechanischen Scheren-Methode erzeugt 30 Pässe die besten Sequenzierung Ergebnisse unter Berücksichtigung der Dauer und Ausgang.
Die N50 einer mechanischen Scheren-basierte Bibliothek ist 50-70 kb während eine Transposase Fragmentierung-basierte Bibliothek 90-100 kb. Die Ergebnisse der vier Läufe unter Verwendung der HG00733-Zell-Linie sind in Tabelle 1dargestellt. Alle vier Läufe haben mehr als 2.300 liest mit mehr als 100 kb Länge. Die maximale Länge ist länger in die Transposase Fragmentierung-basierte Bibliotheken (455 kb und 489 kb) im Vergleich mit den mechanischen Scheren-basierte Bibliotheken (348 kb und 387 kb) während die letzteren mehr Gesamtanzahl der Lesezugriffe produziert, zeigt eine höhere Ausbeute. Die Transposase Fragmentierung-basierte Bibliotheksbau hat weniger Schritte und kürzere Zubereitungszeit, so dass es weniger kurze Fragmente einführen wird. Die zwei Läufe mit Transposase haben eine längere durchschnittliche Länge (> 30 kb) und mittlere Länge (> 10 kb). Darüber hinaus zeigt die Daten gleich bleibend hohen Qualität in allen Läufen (mittlere Qualitätsfaktor ist ca. 10,0, ~ 90 % Basis Genauigkeit). Mehr als 97 % der gesamten Grundlagen waren die menschlichen Bezug Genom (hg19) mit Minimap216 mit den Standardeinstellungen ausgerichtet. Die erwarteten Größenverteilung des rohen lautet sind in Abbildung 5dargestellt. Alle Ausführungen haben einen Großteil der Daten über 50 kb Transposase Fragmentierung-basierte Bibliotheken ein höheres Verhältnis von ultra-lange liest (z. B. > 100 kb). Dieses Protokoll wurde in mehreren humanen Zelllinien (ergänzende Tabelle1) erfolgreich angewendet.

Abbildung 1: Schematische Übersicht über die Nanopore lange lesende Sequenzierung (NLR-Seq) Workflow. Orange, die Transposase Komplex. Gelb-grün, die Nanopore-Adapter. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 2: repräsentative DNA Niederschlag aus Phenol-Chloroform Extraktionsmethode. Der weiße Pfeil zeigt die HMW-DNA. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 3: Beispiel QC Ergebnisse der HMW DNA aus UV lesen. (A) HMW DNA aus Schritt 1.21.1 mechanische Scheren-basierte Bibliothek baureif. (B) HMW DNA aus Schritt 1.21.2. für Transposase Fragmentierung-basierte Bibliotheksbau. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 4: QC-Ergebnisse der Nadel geschert HMW DNA durch pulsieren-auffangen Gel-Elektrophorese. L1: Schnell-Ladung 1 kb DNA-Leiter; L2: Quick-Load 1 kb DNA-Leiter zu verlängern. 1-8: DNA mit verschiedenen vorbeifahrenden Zeiten durch die Nadel Scheren. 1-3, keine Scheren; 4, 10 Mal; 5, 20 Mal; 6, 30-Mal; 7, 40-Mal; 8, 50-Mal. Dieser QC-Schritt ist optional. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 5: Größenverteilung der Nanopore ultra-lange DNA-Bibliotheken erwartet. MS, mechanische Scheren-basierte Bibliotheken. TF, Transposase Fragmentierung-basierte Bibliotheken. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
| Mechanische shearing_rep1 | Mechanische shearing_rep2 | Transposase fragmentation_rep1 | Transposase fragmentation_rep2 |
| Zell-Linie | HG00733 | HG00733 | HG00733 | HG00733 |
| N50 des lautet | 55.180 | 63.007 | 98.237 | 95.629 |
| Anzahl der Lesevorgänge länger als 100 Kb | 2.500 | 3.082 | 2.386 | 2.355 |
| Anzahl der insgesamt mal gelesen | 97.859 | 80.465 | 24.166 | 21.032 |
| Maximale Länge (bp) | 348.482 | 387.113 | 454.660 | 489.426 |
| Mittlere Länge (bp) | 17.861 | 20.395 | 33.528 | 38.175 |
| Mittlere Länge (bp) | 5.335 | 5.894 | 10.249 | 15.656 |
| Mittlere Qualität des lautet | 10.0 | 10.1 | 9.9 | 10.0 |
| Gesamtunterseiten roh mal gelesen | 1,747,849,822 | 1,641,058,932 | 810,229,733 | 802,886,304 |
| Gesamtunterseiten ausgerichteten mal gelesen | 1,693,300,832 | 1,607,975,925 | 791,422,077 | 778,417,627 |
| Zugeordneten Verhältnis von Gesamtunterseiten (hg19, Minimap2) | 96,9 % | 98.0 % | 97,7 % | 97,0 % |
| Anzahl der aktiven Poren | 1225: 480, 402, 254, 89 | 1058: 480, 356, 176, 46 | 958: 452, 328, 148, 30 | 1092: 487, 367, 195, 43 |
Tabelle 1: Zusammenfassung von Leistungskennzahlen läuft mit verschiedenen Scheren Protokollen.
| Bibliothek 1 | Bibliothek 2 |
| Zell-Linie | K562 | GM19240 |
| Zelle Bestellinformationen | ATCC, Kat. Nein. CCL-243 | Coriell Institut, Kat. Nein. GM19240 |
| Protokoll | mechanische Scheren | mechanische Scheren |
| N50 des lautet | 60.063 | 55.295 |
| Anzahl der insgesamt mal gelesen | 193.783 | 120.807 |
| Mittlere Länge (bp) | 1.843 | 4.688 |
| Mittlere Länge (bp) | 9.825 | 17.408 |
| Maximale Länge (bp) | 548.780 | 212.338 |
| Gesamtunterseiten roh mal gelesen | 1,903,989,686 | 2,103,015,331 |
| Gesamtunterseiten ausgerichteten mal gelesen | 1,837,350,047 | 1,997,419,761 |
| Zugeordneten Verhältnis von Gesamtunterseiten (hg19, Minimap2) | 96,6 % | 95,0 % |
| Anzahl der aktiven Poren | 1111: 482, 371, 203, 55 | 1032: 447, 333, 196, 56 |
Zusätzliche Tabelle 1: Zusammenfassung der zwei NLR-Seq-Läufe mit anderen Zelllinien mit dem mechanischen Scheren-Protokoll.