超高檢測通量:可同時(shí)檢測超過 500 萬個(gè)遺傳變異位點(diǎn),一次實(shí)驗(yàn)即可獲取大量的基因組信息,極大地提高了研究效率,適用于大規(guī)模的全基因組研究和復(fù)雜疾病的多因素分析 。
高準(zhǔn)確性與可靠性:經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,Infinium 技術(shù)具有的準(zhǔn)確性和重復(fù)性 。通過對多個(gè)重復(fù)樣本的檢測驗(yàn)證,該試劑盒的基因型一致性可達(dá) 99% 以上,能夠?yàn)榭蒲薪Y(jié)果提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
廣泛的位點(diǎn)覆蓋:涵蓋了國際通用的基因組參考數(shù)據(jù)庫(如 dbSNP、1000 Genomes Project 等)中的大量功能性和常見變異位點(diǎn),同時(shí)也包含了針對特定人群、疾病或研究領(lǐng)域優(yōu)化的位點(diǎn),確保對關(guān)鍵遺傳信息的全面捕獲 。
靈活的應(yīng)用范圍:不僅適用于人類樣本的基因分型研究,也可通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整應(yīng)用于其他物種的遺傳分析 。無論是基礎(chǔ)科研、臨床研究還是藥物研發(fā),都能為研究人員提供有價(jià)值的基因組數(shù)據(jù)。
配套的數(shù)據(jù)分析工具:Illumina 提供了一系列配套的數(shù)據(jù)分析軟件(如 GenomeStudio、BlueFuse Multi 等),這些軟件操作簡便,功能強(qiáng)大,可幫助科研人員快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、基因型分析和結(jié)果可視化 。從原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制到復(fù)雜的 CNV 分析,都能得到一站式的解決方案。
樣本準(zhǔn)備:
樣本類型:該試劑盒適用于多種樣本類型,包括新鮮全血、EDTA 抗凝全血、口腔拭子、FFPE(福爾馬林固定石蠟包埋)組織等 。但不同樣本類型的處理方法有所差異,需根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的樣本。
DNA 提取:使用高質(zhì)量的 DNA 提取試劑盒,按照說明書的操作步驟從樣本中提取基因組 DNA 。提取后的 DNA 需進(jìn)行濃度和純度測定,建議使用 Nanodrop 分光光度計(jì)或 Qubit 熒光定量儀檢測。DNA 濃度應(yīng)在 50 - 200 ng/μL 之間,A260/A280 比值應(yīng)在 1.8 - 2.0 之間,以確保 DNA 質(zhì)量符合實(shí)驗(yàn)要求。
試劑與耗材準(zhǔn)備:
試劑盒檢查:收到 Illumina Infinium® Omni5-4 v1.2 Kit 后,立即檢查試劑盒包裝是否完好,確認(rèn)各試劑組分是否齊全,包括 DNA 處理試劑、雜交試劑、延伸試劑、洗滌緩沖液、芯片等 。查看試劑的有效期,確保在有效期內(nèi)使用。將試劑盒短暫離心(低速,如 2000 - 3000 rpm,離心 1 - 2 分鐘),使附著在管蓋上的試劑集中于管底。
其他耗材:準(zhǔn)備無菌的 PCR 管、移液器吸頭、離心機(jī)、振蕩混合器、水浴鍋、恒溫培養(yǎng)箱等實(shí)驗(yàn)耗材和設(shè)備 。確保所有耗材均為無菌、無核酸酶污染狀態(tài),實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行正常。
實(shí)驗(yàn)環(huán)境準(zhǔn)備:在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,對實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)面進(jìn)行清潔和消毒,使用 75% 酒精擦拭臺(tái)面 。確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度和濕度穩(wěn)定,避免環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)過程中,嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室生物安全和無菌操作規(guī)范,防止樣本污染。
DNA 處理:
亞硫酸氫鹽轉(zhuǎn)化(可選,用于甲基化研究或作為預(yù)處理步驟):取適量提取的 DNA 樣本,按照試劑盒說明書中的操作步驟進(jìn)行亞硫酸氫鹽轉(zhuǎn)化 。該過程包括 DNA 變性、亞硫酸氫鹽處理、中和及純化等步驟,將未甲基化的 C 轉(zhuǎn)化為 U,同時(shí)保留樣本的 DNA 完整性。轉(zhuǎn)化后的 DNA 需進(jìn)行定量和質(zhì)量檢測,確保轉(zhuǎn)化效率達(dá)到 90% 以上。
DNA 片段化與標(biāo)記:將處理后的 DNA 進(jìn)行片段化處理,使其成為適合與芯片探針雜交的片段長度 。然后,對 DNA 片段進(jìn)行標(biāo)記,通常采用末端標(biāo)記的方法,在 DNA 片段的末端添加特定的標(biāo)簽,以便后續(xù)與芯片探針結(jié)合。
雜交:將標(biāo)記好的 DNA 樣本與雜交緩沖液混合均勻,加入到 Infinium® Omni5-4 v1.2 芯片的反應(yīng)孔中 。將芯片放入雜交爐中,按照設(shè)定的溫度和時(shí)間進(jìn)行雜交反應(yīng)(一般為 48 - 72 小時(shí))。在雜交過程中,DNA 片段會(huì)與芯片上的探針特異性結(jié)合,形成穩(wěn)定的雜交復(fù)合物。
洗滌:雜交完成后,將芯片從雜交爐中取出,放入洗滌工作站中,使用洗滌緩沖液進(jìn)行多次洗滌 。洗滌過程旨在去除未結(jié)合的 DNA 片段和雜質(zhì),確保芯片上只保留與探針特異性結(jié)合的 DNA。洗滌步驟需嚴(yán)格按照說明書操作,控制洗滌時(shí)間和溫度,以保證洗滌效果。
單堿基延伸:向芯片反應(yīng)孔中加入 DNA 聚合酶和帶有熒光標(biāo)記的 ddNTP,進(jìn)行單堿基延伸反應(yīng) 。在合適的溫度和反應(yīng)時(shí)間下(一般為 37℃孵育 2 - 4 小時(shí)),DNA 聚合酶根據(jù)目標(biāo)位點(diǎn)的堿基類型,將對應(yīng)的 ddNTP 添加到探針上,完成單堿基延伸。
熒光檢測:延伸反應(yīng)結(jié)束后,將芯片放入 Illumina iScan 等熒光掃描儀中進(jìn)行掃描 。掃描儀會(huì)根據(jù)熒光標(biāo)記的不同顏色和強(qiáng)度,對每個(gè)位點(diǎn)的信號進(jìn)行檢測和記錄,生成原始數(shù)據(jù)文件。
數(shù)據(jù)導(dǎo)入:將掃描得到的原始數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入 Illumina GenomeStudio 等數(shù)據(jù)分析軟件中 。軟件會(huì)自動(dòng)識(shí)別數(shù)據(jù)文件中的信息,并將其轉(zhuǎn)換為可分析的格式。
質(zhì)量控制:在數(shù)據(jù)分析前,需對數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制 。通過軟件中的質(zhì)控模塊,檢查樣本的整體信號強(qiáng)度、檢出率、SNP 分型聚類情況等指標(biāo),剔除質(zhì)量不合格的樣本和位點(diǎn)。一般要求樣本的檢出率大于 95%,SNP 分型聚類清晰,信號強(qiáng)度均勻。
基因型分析:使用軟件的基因型分析模塊,對經(jīng)過質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)進(jìn)行基因型 calling 。軟件會(huì)根據(jù)熒光信號的強(qiáng)度和顏色組合,自動(dòng)判斷每個(gè)位點(diǎn)的基因型,并生成基因型數(shù)據(jù)表格 。對于不確定的基因型,可通過手動(dòng)調(diào)整聚類邊界或參考其他樣本的基因型進(jìn)行修正。
CNV 分析(可選):如果需要進(jìn)行拷貝數(shù)變異分析,可使用 BlueFuse Multi 等專門的 CNV 分析軟件 。將基因型數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件后,通過與參考基因組進(jìn)行比對,分析樣本中目標(biāo)區(qū)域的拷貝數(shù)變化情況,并生成 CNV 分析報(bào)告。
結(jié)果解讀與可視化:根據(jù)研究目的,對基因型和 CNV 分析結(jié)果進(jìn)行解讀 ??墒褂密浖械目梢暬ぞ撸删垲悎D、曼哈頓圖、熱圖等,直觀展示研究結(jié)果。同時(shí),結(jié)合生物學(xué)背景知識(shí)和研究假設(shè),對結(jié)果進(jìn)行深入分析和討論,挖掘潛在的遺傳信息。
試劑與耗材處理:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將剩余的試劑按照要求保存于 - 20℃冰箱中,避免反復(fù)凍融 。對于已開封的試劑,需盡快使用,并在使用前檢查試劑是否有變質(zhì)或污染的跡象。使用過的耗材(如 PCR 管、吸頭、芯片等)屬于生物廢棄物,應(yīng)按照實(shí)驗(yàn)室生物安全規(guī)定進(jìn)行分類處理,進(jìn)行高壓滅菌或化學(xué)消毒后丟棄。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份:將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果進(jìn)行妥善存儲(chǔ),建議使用專用的服務(wù)器或硬盤進(jìn)行備份 。同時(shí),對數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的命名和分類,以便后續(xù)查詢和使用。為了確保數(shù)據(jù)的安全性,定期對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,并建立數(shù)據(jù)恢復(fù)機(jī)制。
樣本質(zhì)量:樣本的質(zhì)量直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,確保提取的 DNA 濃度和純度符合要求,避免樣本降解和污染 。對于 FFPE 組織樣本,由于 DNA 質(zhì)量可能較差,需特別注意提取方法和質(zhì)量檢測,必要時(shí)可進(jìn)行多次提取和純化。
試劑使用:嚴(yán)格按照說明書要求的儲(chǔ)存條件保存試劑,避免試劑因儲(chǔ)存不當(dāng)而失效 。使用試劑時(shí),應(yīng)使用無菌的移液器和吸頭,避免交叉污染。每次取試劑后,及時(shí)將試劑管蓋緊,放回冰箱保存。不同批次的試劑可能存在差異,盡量使用同一批次的試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性。
實(shí)驗(yàn)操作:實(shí)驗(yàn)過程中,嚴(yán)格遵守操作步驟和時(shí)間要求,確保每個(gè)步驟的準(zhǔn)確性和一致性 。在進(jìn)行 DNA 處理、雜交、洗滌等操作時(shí),要注意避免樣本蒸發(fā)和污染。同時(shí),保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境的清潔和穩(wěn)定,減少外界因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
數(shù)據(jù)分析:在數(shù)據(jù)分析過程中,要注意選擇合適的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)和分析方法 。對于不確定的結(jié)果,需進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證和分析。同時(shí),保護(hù)數(shù)據(jù)的隱私和安全,遵守相關(guān)的數(shù)據(jù)管理規(guī)定。
樣本檢出率低:
原因:可能是樣本 DNA 質(zhì)量不佳、DNA 濃度過低、雜交條件不合適、洗滌過度等 。
解決方法:重新檢測樣本 DNA 的濃度和純度,確保其符合實(shí)驗(yàn)要求;適當(dāng)增加 DNA 上樣量;優(yōu)化雜交條件,如調(diào)整雜交溫度、時(shí)間和雜交液配方;檢查洗滌步驟,減少洗滌次數(shù)或降低洗滌強(qiáng)度,避免過度洗滌導(dǎo)致結(jié)合的 DNA 丟失 。
SNP 分型聚類不清晰:
原因:可能是熒光信號強(qiáng)度不足、探針設(shè)計(jì)不合理、樣本存在污染、實(shí)驗(yàn)操作誤差等 。
解決方法:檢查熒光掃描儀的參數(shù)設(shè)置,確保信號檢測的準(zhǔn)確性;重新評估探針的設(shè)計(jì),選擇特異性更高的探針;對樣本進(jìn)行污染檢測,如檢測是否存在外源 DNA 污染;仔細(xì)檢查實(shí)驗(yàn)操作步驟,避免操作誤差,如確保試劑添加準(zhǔn)確、混合均勻等 。
CNV 分析結(jié)果異常:
原因:可能是參考基因組選擇不當(dāng)、數(shù)據(jù)分析參數(shù)設(shè)置不合理、樣本存在批次效應(yīng)等 。
解決方法:根據(jù)研究物種和樣本類型,選擇合適的參考基因組;優(yōu)化 CNV 分析軟件的參數(shù)設(shè)置,如調(diào)整閾值、滑動(dòng)窗口大小等;對樣本進(jìn)行批次效應(yīng)校正,如使用 ComBat 等軟件進(jìn)行處理 。