$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
כפי שאנו גיל, מחשיפה מוטגנים ושגיאות סטוכסטי במהלך חלוקת התא כתוצאה הצטברות של סטיות סומאטית הגנום, וזאת ביסוד בפתוגנזה מהותי של שינוי ממאיר, מחלות נוירו-התפתחותית, רפואת ילדים הפרעות והזדקנות נורמלית1,2. מוטציות סומאטית עם פוטנציאל נהיגה המחלה הם סמנים אבחון ו prognostic חשוב זיהוי מוקדם, הסיכון ניהול3,4,5. על מנת להבין טוב יותר את clonogenesis הפיזיולוגיות, אשר להודיע קליניים ומחקר החלטות, כימות מדויק ואפיון של מוטציות אלו ישנה חשיבות רבה. הדור הבא רצפי (הגדרות) הנמצא בשימוש כיום ללמוד מוטציות המשובטים בדגימות DNA הטרוגניות; עם זאת, המיתרים מוגבל לזיהוי מוטציות ב > אלל variant 0.02 נקודות שבר (VAF) — בשל שיעור השגיאה מובנית של 0.5 – 2.0% רצף פלטפורמות6,7,8. כתוצאה מכך, מעקב אבחונית, prognostically משמעותית גרסאות הסומטית-VAF התחתונה אינה יכולה להיות מושגת באמצעות הגדרות סטנדרטית.
לאחרונה, פותחו שיטות שונות כדי לעקוף את שיעור שגיאה של המיתרים8,9,10,11. שיטות אלה לנצל תיוג מולקולרית, המאפשר תיקון שגיאות לאחר רצף. כל מולקולה או מקטע גנומי בספריה רצף מתויג עם אקראי ייחודי מולקולרית המזהה (UMI) הייחודיים את המולקולה. UMIs נבנות על ידי צירופים של מחרוזת אקראי נוקלאוטידים (N 8-16). ברקוד מדגם ספציפי השני גם משולב שזרימת העבודה המאפשר ריבוב הדגימות מרובים לתוך הרצף המיתרים אותו לרוץ. PCR-הגברה מבוצעת על ספריית תגים מולקולרי, לאחר מכן נשלחת הספרייה עבור רצף. במהלך הכנת ספריה, צפוי כי שגיאות יהיה אקראי הציג את מקטע גנומי במהלך הגברה PCR ורצף8. להסרת רצף אקראי שגיאות, רצף raw קריאות מקובצות לפי אומי. ממצאים רצף אינן צפויות להיות נוכח קריאות כל עם UMI אותו במיקום גנומי זהה בשל אופיו סטוכסטי של מבוא, ואילו להיות מוגבר, וסודרו ב קריאות כל המשתפים את UMI אותו בנאמנות חלופה אמיתית. הממצאים הם bioinformatically הוסר. כאן, אנו מתארים שלוש שיטות של שגיאות רצף (ECS) ממוטבים במעבדה דנ א לזהות משתנים נוקלאוטיד יחיד (SNVs) ואת ההכנסה קטן-מחיקות (Indels), ולכל RNA להקל על כימות של ביטוי גנים להלן הגדרות הסף שגיאה.
השיטה הראשונה מתארת דרך לחפש אירוע נדיר סומאטית באמצעות גנים ספציפיים תחל עוצב על ידי החוקרים. לפני הכנת ספריה, חוקרים עליך לעצב תחל למקד את שברי ריבית. השתמשנו את Primer3 אפליקציה (http://bioinfo.ut.ee/primer3-0.4.0/). Amplicons של 200 – 250 bp הינם אידיאליים עבור תגובת שרשרת פולימראזית (PCR). כמו אלה, לאחר UMIs כבר שילבו, ליצור חופפים קריאות סוף-לזווג עם 150 bp לזווג-end קריאות. התנאים עיצוב פריימר אופטימלית כדי לשמש הם: גודל פריימר מזערי = 19; גודל אופטימלי פריימר = 25; גודל מרבי פריימר = 30; Tm מינימום = 64 ° C; Tm אופטימום = 70 מעלות צלזיוס; Tm מרבי = 74 מעלות צלזיוס; ההפרש המרבי Tm = 5 ° C; תוכן GC מינימום = 45; מרבית התוכן GC = 80; מספר כדי להחזיר = 20; סוף יציבות מירבית 3' = 100.
שיטה 2, נתאר שיטת שילוב פרוטוקול ה-ECS-DNA עם כימיה אילומינה סקר SNVs המשובטים, כמו שנדיר למצוא 0.0001 VAF באמצעות לוחות הגן זמינים מסחרית הכוללים מאות amplicons קטן Indels. יש להשתמש TruSight מיאלואידית רצף הפאנל (אילומינה) עבור הניסוי שלנו ואנו עיצב לוח מורחבת לכלול גנים נוספים עניין למחלות מיאלואידית רפואת ילדים. הלוחות הללו לא הציעו מזהי מולקולרי ייחודי (UMIs) שתאפשר תיקון שגיאות, אז הוספנו משלנו אסטרטגיה מתאם הפאנלים. ECS אמור לעבוד באותה מידה טוב עם כל יתר החלוניות להעשרת עבור גנים הקשורים מחלות שונות. בעקבות הדי בידוד כימות עוקבות רקמות או דגימה של עניין, מומלץ לקיים לפחות 500 ng מלאי דנ א לכל דגימה. אנחנו עושים באופן שגרתי ספריה רצף יחיד באמצעות 250 ננוגרם של ה-DNA, כדי לתפוס כמו שבר גנומית ייחודי הרבה ככל האפשר עבור במורד הנהר קורא מניעת כפילויות וחישוב VAF. ספריה רצף שכפל אופציונלי יכול להתבצע עם ה-250 הנותרים ng של ה-DNA. . אנחנו תמיד עושים שתי ספריות שכפל לכל דגימות, שאנו מחשיבים רק את האירועים שזוהו באופן עצמאי בשני משכפל כמו תוצאות חיוביות נכון. אנחנו גם ליישם מודל גנומית שגיאה בינומי עמדה ספציפית כדי להגביר את הדיוק של variant מתקשר4,13.
לבסוף, אנו מתארים שיטה צימוד ECS כדי רצפי RNA על כימות התעתיק באמצעות לוחות QIAseq ממוקד RNA מדף (Qiagen). UMIs הדרוש עבור מניעת כפילויות תיקון שגיאות שילבו את ערכות ו חוקרים יכול להפוך ספריות בעקבות ההמלצות של היצרן. Bioinformatically, חוקרים אפשר לעקוב הצבר שתואר ECS-ה-dna אשר יוסברו בפירוט בסעיף פרוטוקול.