为你的基因组DNA质量打分[新品推荐]

——基于LabChip GX的gDNA assay新品发布

基因组DNA的定量及完整性评估是准确可靠的基于芯片或高通量测序等技术进行遗传分析的重要环节，也是一直缺乏一个准确快速客观的分析技术的环节。PerkinElmer日前推出的gDNA assay及GQS——基因组DNA质量评分，有效的解决了这一问题，并使得该assay所基于的LabChip GX生物大分子分析仪成为核酸样品分析质控领域，适用范围*广、灵敏度及通量跨度*大、运行成本经济、数据重复性*好、速度*快且自动化标准化程度*高的技术平台。

在过去几年中，使用Agilent Bioanalyzer 2100对RNA样品进行质控分析，并根据RIN筛选质量合格的样品用于下游实验，无论是实时荧光定量PCR、芯片或是新一代测序，已成为全世界科学家的共识。

可是，RNA是**需要进行质控的核酸样品么？答案自然是否定的。

虽然DNA样品相比RNA稳定很多，但并不意味着它就不会发生降解——不适当的运输及保存，以及特定的处理，如FFPE，都会对DNA产生影响。而此类情况，尤其对从事各种疾病研究的科学家，以及使用或提供服务的机构而言，又是天天碰到的。

此外，DNA抽提过程也会对样品造成不同程度的机械剪切，导致我们*终获得的用于下游实验的基因组DNA的大小分布不同，这也会直接影响到下游样品处理，比如高通量测序时，采用何种条件对基因组DNA进行打碎并获得合适大小的片段。

由于基因组DNA的电泳分析方法，或者太过耗时，如脉冲场电泳方法，又或者数据质量不够好研究者难于做出客观判断，如常规的琼脂糖电泳，基因组DNA质控的问题一直未能够很好解决，直至今天，我们有了PerkinElmer 的gDNA assay。

gDNA assay是通过PerkinElmer的LabChip GX生物大分子分析仪来实现的：痕量（<1ul）的基因组DNA被从样品孔中自动的“吸”进GX用于DNA分析的微流控芯片中，与合适的内标、染料及gel matrix等混合后，被“压”入芯片上蚀刻着的比我们的头发丝还细的短短十数毫米的分离管道，在电场中分离泳动；样品中的每一种DNA组分在通过固定的检测窗口时，其分子上结合的荧光染料就会被激发检测；系统收集相应的信号并通过软件进行翻译——到达检测窗口的快慢代表着组分的大小，而产生的荧光信号峰的面积则代表浓度。

这一技术，使得40kb甚至更大的基因组DNA样品的电泳分离及分析能够在2、3分钟里就完成，并且得到其片段分布谱图（可判断有无降解、完整性）及浓度信息。检测的灵敏度可达0.1ng/ul，线性范围上限可达50ng/ul，一批可检测1-24或48个样品。

 
图 1. 1 到 50 ng/μL系列稀释的商品化基因组DNA的电泳峰图 (A) 和 胶图(B)

配合gDNA assay，PerkinElmer还推出了一个新的分析指标——基因组DNA质量评分GQS（Genomic DNA Qality Score），根据完整的样品的占比计算出一个0-5之间的数值，5代表完整的DNA，数值越小，说明样品的降解越严重。这为gDNA样品质量提供一种非常直观的判断方式——用户甚至要求LabChip GX的软件自动筛选并标示出符合下游应用质量要求（GQS大于设定阈值 ）。

 
图 2.商品化的基因组DNA加入片段化酶（NEB，1 μL enzyme / 1 μg gDNA）孵育3到20分钟后的电泳峰图及胶图，GQS随着降解程度（样品分布重心向左侧小片段迁移）的增加而降低

  
图3. 来自合作实验室的两组客户样品数据；第二组数据不仅仅显示了LabChip GX/gDNA assay的结果，同时也展示了相应的琼脂糖电泳图谱及与Qubit的定量结果比较

由于能够以一种快速、准确、直观、通量灵活且低消耗的方式解决gDNA质控的难题，gDNA assay于今年4月美国癌症研究学会年会（AACR）上已经发布，便受到了广泛的欢迎。

事实上，gDNA assay只是LabChip GX一系列核酸样品分析检测及质控assay中的*新成员。LabChip GX同样能够应用于RNA的QC，提供样品浓度、18S/28S等多项质控指标，以及与RIN类似的，一个0-10之间代表RNA样品完整度的分值——在LabChip GX上，它被称作RQS（RNA Quality Score）。它还能够应用于片段化的DNA，亦或是PCR扩增产物的分析检测，提供研究者样品大小分布、总浓度及目标样品浓度等各项指标。并且，提供纳克及皮克级两种DNA及RNA的检测灵敏度，以适应不同类型样品检测之需。

LabChip GX基于与Agilent Bioanalyzer 2100相同的、由PerkinElmer旗下Caliper LifeSciences公司拥有**的微流控技术，与2100一样，已成为核酸样品分析质控的黄金标准。相比之下，LabChip GX提供：

• 更广泛的应用（可用于基因组DNA的质控）；
• 更低的运行成本（芯片可反复使用500至数千次）；
• 同样高质量的数据甚至更准确的定量结果（自动进样+掺入式内部校正，避免了手动上样的误差）；
• 更快的速度（28s-2.5min/样品，从上样直至获得数据）；
• 更灵活更宽泛的通量（1-24或48或384/批，24-384甚或768/天）及更高的自动化程度
因此，目前已被包括深圳华大在内的全球大量遗传分析及高通量测序实验室所广泛采用。

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PerkinElmer提供完整的解决方案，帮助高通量测序实验室解决前期样品制备与质控，及后期数据分析及管理两大技术瓶颈。

除了可以达成从基因组DNA、RNA直至构建好的测序文库全流程样品质控的LabChip GX之外，PerkinElmer的NGS还产品线包括：

• 预装有NGS应用程序包的自动化NGS文库制备工作站（Sciclone NGS、NGS Express及Zephyr NGS）
• 结合微流控LabChip技术及全光谱扫描，对微量核酸样品总体浓度、纯度及杂质进行快速分析质控的LabChip DS
• 用于精准的文库插入片段选择及小RNA文库dimer去除的LabChip XT
• 用于数据分析及遗传学实验室信息管理的GeneShifter系统
• 以及用于高质量核酸样品抽提的Magnetic Separation Module I及试剂