次世代シーケンサーワークフローは、核酸の単離から始まり、ライブラリー調製が続きます。ライブラリーは、幅広いアプリケーションとスループットに対応するよう設計されたイルミナのシーケンスシステムでシーケンスされます。その後、生成されたデータを解析して洞察を得ます。
NGS実験の全体的なワークフローは、遺伝物質の分離から始まります。核酸は、バルク組織、個々の細胞、または生体液などのサンプルから分離されます。抽出後のほとんどのNGSワークフローで、QCステップを行う必要があります。純度評価にはUV分光光度法、核酸定量には蛍光測定法の使用をお勧めします。
ライブラリー調製プロセスでは、ゲノムDNAサンプル(またはcDNAサンプル)を断片ライブラリーに変換した後に、NGS装置でシーケンスすることができます。
ヌクレオチドは、特定のユースケースに推奨されるリード長(シーケンサーが読み取るDNA断片の長さ)と深度(サンプルごとに取得される「リード」数)で、イルミナのシーケンサーでリードされます。
イルミナは、実績のあるSequence by Synthesis(SBS)ケミストリーを使用して伸長しているDNA鎖に組み込まれている単一塩基を検出します。幅広いスループットとアプリケーションをサポートするため、いくつかのシーケンスプラットフォームを利用できるため、研究の質問が何であっても、シンプルなプッシュボタン操作によるワークフローでより迅速に回答を得るのに役立ちます。
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NGSワークフローのシーケンスステップでは、ライブラリーがフローセルにロードされ、シーケンサーに配置されます。DNA断片のクラスターがクラスター形成と呼ばれるプロセスで増幅され、何百万もの一本鎖DNAのコピーが生まれます。クラスター形成は、イルミナシーケンス装置の大半で自動的に行われます。
Sequence by Synthesis(SBS)と呼ばれるプロセスで、化学修飾されたヌクレオチドは自然相補性を介してDNAテンプレート鎖に結合します。各ヌクレオチドには蛍光タグと可逆的ターミネーターが含まれており、次の塩基の取り込みを阻止します。蛍光シグナルはどのヌクレオチドが添加されたかを示し、次の塩基が結合できるようにターミネーターが開裂します。
DNAの順鎖を読み取った後、リードが洗浄され、逆鎖に対してプロセスが繰り返されます。この手法はペアエンドシーケンスと呼ばれます。
シーケンス後、装置ソフトウェアはヌクレオチド(ベースコーリングと呼ばれるプロセス)とそのベースコールの予測精度を同定します。データ解析中に、シーケンスデータを標準解析ツールにインポートしたり、独自のパイプラインを設定したりできます。
今では、直感的なデータ解析アプリを使用して、バイオインフォマティクストレーニングやラボスタッフを追加することなく、NGSデータを解析することができるようになりました。これらのツールにより、シーケンスアライメント、バリアントコーリング、データ可視化、または解釈が得られます。
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