20005152--illumina Infinium® Omni5-4 v1.2 Kit 用戶指南
超高檢測通量:可同時檢測超過 500 萬個遺傳變異位點,一次實驗即可獲取大量的基因組信息,極大地提高了研究效率,適用于大規模的全基因組研究和復雜疾病的多因素分析 。
高準確性與可靠性:經過嚴格的設計和驗證,Infinium 技術具有的準確性和重復性 。通過對多個重復樣本的檢測驗證,該試劑盒的基因型一致性可達 99% 以上,能夠為科研結果提供可靠的數據支持。
廣泛的位點覆蓋:涵蓋了國際通用的基因組參考數據庫(如 dbSNP、1000 Genomes Project 等)中的大量功能性和常見變異位點,同時也包含了針對特定人群、疾病或研究領域優化的位點,確保對關鍵遺傳信息的全面捕獲 。
靈活的應用范圍:不僅適用于人類樣本的基因分型研究,也可通過適當的調整應用于其他物種的遺傳分析 。無論是基礎科研、臨床研究還是藥物研發,都能為研究人員提供有價值的基因組數據。
配套的數據分析工具:Illumina 提供了一系列配套的數據分析軟件(如 GenomeStudio、BlueFuse Multi 等),這些軟件操作簡便,功能強大,可幫助科研人員快速、準確地進行數據處理、基因型分析和結果可視化 。從原始數據的質量控制到復雜的 CNV 分析,都能得到一站式的解決方案。
樣本準備:
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,需根據實際情況選擇合適的樣本。
DNA 提取:使用高質量的 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 需進行濃度和純度測定,建議使用 Nanodrop 分光光度計或 Qubit 熒光定量儀檢測。DNA 濃度應在 50 - 200 ng/μL 之間,A260/A280 比值應在 1.8 - 2.0 之間,以確保 DNA 質量符合實驗要求。
試劑與耗材準備:
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:準備無菌的 PCR 管、移液器吸頭、離心機、振蕩混合器、水浴鍋、恒溫培養箱等實驗耗材和設備 。確保所有耗材均為無菌、無核酸酶污染狀態,實驗設備運行正常。
實驗環境準備:在進行實驗前,對實驗室工作臺面進行清潔和消毒,使用 75% 酒精擦拭臺面 。確保實驗環境溫度和濕度穩定,避免環境因素對實驗結果產生影響。實驗過程中,嚴格遵守實驗室生物安全和無菌操作規范,防止樣本污染。
DNA 處理:
亞硫酸氫鹽轉化(可選,用于甲基化研究或作為預處理步驟):取適量提取的 DNA 樣本,按照試劑盒說明書中的操作步驟進行亞硫酸氫鹽轉化 。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 轉化為 U,同時保留樣本的 DNA 完整性。轉化后的 DNA 需進行定量和質量檢測,確保轉化效率達到 90% 以上。
DNA 片段化與標記:將處理后的 DNA 進行片段化處理,使其成為適合與芯片探針雜交的片段長度 。然后,對 DNA 片段進行標記,通常采用末端標記的方法,在 DNA 片段的末端添加特定的標簽,以便后續與芯片探針結合。
雜交:將標記好的 DNA 樣本與雜交緩沖液混合均勻,加入到 Infinium® Omni5-4 v1.2 芯片的反應孔中 。將芯片放入雜交爐中,按照設定的溫度和時間進行雜交反應(一般為 48 - 72 小時)。在雜交過程中,DNA 片段會與芯片上的探針特異性結合,形成穩定的雜交復合物。
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,使用洗滌緩沖液進行多次洗滌 。洗滌過程旨在去除未結合的 DNA 片段和雜質,確保芯片上只保留與探針特異性結合的 DNA。洗滌步驟需嚴格按照說明書操作,控制洗滌時間和溫度,以保證洗滌效果。
單堿基延伸:向芯片反應孔中加入 DNA 聚合酶和帶有熒光標記的 ddNTP,進行單堿基延伸反應 。在合適的溫度和反應時間下(一般為 37℃孵育 2 - 4 小時),DNA 聚合酶根據目標位點的堿基類型,將對應的 ddNTP 添加到探針上,完成單堿基延伸。
熒光檢測:延伸反應結束后,將芯片放入 Illumina iScan 等熒光掃描儀中進行掃描 。掃描儀會根據熒光標記的不同顏色和強度,對每個位點的信號進行檢測和記錄,生成原始數據文件。
數據導入:將掃描得到的原始數據文件導入 Illumina GenomeStudio 等數據分析軟件中 。軟件會自動識別數據文件中的信息,并將其轉換為可分析的格式。
質量控制:在數據分析前,需對數據進行質量控制 。通過軟件中的質控模塊,檢查樣本的整體信號強度、檢出率、SNP 分型聚類情況等指標,剔除質量不合格的樣本和位點。一般要求樣本的檢出率大于 95%,SNP 分型聚類清晰,信號強度均勻。
基因型分析:使用軟件的基因型分析模塊,對經過質量控制的數據進行基因型 calling 。軟件會根據熒光信號的強度和顏色組合,自動判斷每個位點的基因型,并生成基因型數據表格 。對于不確定的基因型,可通過手動調整聚類邊界或參考其他樣本的基因型進行修正。
CNV 分析(可選):如果需要進行拷貝數變異分析,可使用 BlueFuse Multi 等專門的 CNV 分析軟件 。將基因型數據導入軟件后,通過與參考基因組進行比對,分析樣本中目標區域的拷貝數變化情況,并生成 CNV 分析報告。
結果解讀與可視化:根據研究目的,對基因型和 CNV 分析結果進行解讀 。可使用軟件中的可視化工具,生成聚類圖、曼哈頓圖、熱圖等,直觀展示研究結果。同時,結合生物學背景知識和研究假設,對結果進行深入分析和討論,挖掘潛在的遺傳信息。
試劑與耗材處理:實驗結束后,將剩余的試劑按照要求保存于 - 20℃冰箱中,避免反復凍融 。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,應按照實驗室生物安全規定進行分類處理,進行高壓滅菌或化學消毒后丟棄。
數據存儲與備份:將實驗數據和分析結果進行妥善存儲,建議使用專用的服務器或硬盤進行備份 。同時,對數據進行合理的命名和分類,以便后續查詢和使用。為了確保數據的安全性,定期對數據進行備份,并建立數據恢復機制。
樣本質量:樣本的質量直接影響實驗結果的準確性,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 質量可能較差,需特別注意提取方法和質量檢測,必要時可進行多次提取和純化。
試劑使用:嚴格按照說明書要求的儲存條件保存試劑,避免試劑因儲存不當而失效 。使用試劑時,應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行實驗,以保證實驗結果的一致性。
實驗操作:實驗過程中,嚴格遵守操作步驟和時間要求,確保每個步驟的準確性和一致性 。在進行 DNA 處理、雜交、洗滌等操作時,要注意避免樣本蒸發和污染。同時,保持實驗環境的清潔和穩定,減少外界因素對實驗結果的干擾。
數據分析:在數據分析過程中,要注意選擇合適的質控標準和分析方法 。對于不確定的結果,需進行進一步的驗證和分析。同時,保護數據的隱私和安全,遵守相關的數據管理規定。
樣本檢出率低:
原因:可能是樣本 DNA 質量不佳、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,確保其符合實驗要求;適當增加 DNA 上樣量;優化雜交條件,如調整雜交溫度、時間和雜交液配方;檢查洗滌步驟,減少洗滌次數或降低洗滌強度,避免過度洗滌導致結合的 DNA 丟失 。
SNP 分型聚類不清晰:
原因:可能是熒光信號強度不足、探針設計不合理、樣本存在污染、實驗操作誤差等 。
解決方法:檢查熒光掃描儀的參數設置,確保信號檢測的準確性;重新評估探針的設計,選擇特異性更高的探針;對樣本進行污染檢測,如檢測是否存在外源 DNA 污染;仔細檢查實驗操作步驟,避免操作誤差,如確保試劑添加準確、混合均勻等 。
CNV 分析結果異常:
原因:可能是參考基因組選擇不當、數據分析參數設置不合理、樣本存在批次效應等 。
解決方法:根據研究物種和樣本類型,選擇合適的參考基因組;優化 CNV 分析軟件的參數設置,如調整閾值、滑動窗口大小等;對樣本進行批次效應校正,如使用 ComBat 等軟件進行處理 。
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