Hieff NGS® Ultima Dual-mode RNA Library Prep Kit for Illumina®是用于Illumina®測序平臺的RNA測序文庫構建試劑盒,包含RNA片段化試劑,反轉(zhuǎn)錄試劑,常規(guī)和鏈特異性ds-cDNA合成試劑,以及文庫擴增試劑。可以銜接mRNA純化試劑盒或rRNA去除試劑盒構建測序文庫。二鏈合成模塊配有兩種Buffer,客戶可根據(jù)需要進行常規(guī)建庫或鏈特異性建庫。其中鏈特異性二鏈合成Buffer中將dTTP替換為dUTP,使cDNA第二鏈中摻入dUTP,而本試劑盒使用的高保真DNA聚合酶無法擴增含尿嘧啶的DNA模板,實現(xiàn)鏈特異性。提供的所有試劑都經(jīng)過嚴格的質(zhì)量控制和功能驗證,最大程度上保證了文庫構建的穩(wěn)定性和重復性。
干冰運輸。-20℃保存。有效期1年。
一、關于操作
1. 為了您的安全和健康,請穿實驗服并戴一次性手套操作。
2. 請于使用前將試劑盒各組分置于室溫解凍。解凍后上下顛倒數(shù)次充分混勻,短暫離心后置于冰上待用。
3. 推薦在帶熱蓋的PCR儀中進行各步驟反應,使用前應預熱PCR儀至反應溫度附近。
4. 請使用無RNase污染的耗材,并對實驗區(qū)域定期進行清理,推薦使用ThermoFisher公司的RNAZapTM高效核酸去除噴霧去除RNA酶污染。
5. PCR產(chǎn)物因操作不當極容易產(chǎn)生氣溶膠污染,進而影響實驗結(jié)果準確性。推薦將PCR反應體系配制區(qū)和PCR產(chǎn)物純化檢測區(qū)進行強制性的物理隔離;配備文庫構建專用移液器等設備;定時對各實驗區(qū)域進行清潔(推薦使用ThermoFisher公司的DNAZapTM高效核酸去除噴霧),以保證實驗環(huán)境的潔凈度。
6. 本產(chǎn)品僅作科研用途!
二、關于接頭連接 (Adapter Ligation)
1. 本公司可提供長接頭 (Indexed Adapter)試劑盒和短接頭(也稱為小Y接頭、不完整接頭)試劑盒,客戶可根據(jù)實驗需求進行選擇。
目前有48種Indexed Adapters: Hieff NGS® Complete Adapter Kit for Illumina®, Set 1~Set 4 (Cat#12615~Cat#12618);雙端 384 種 Index Primers: Hieff NGS® RNA 384 CDI Primer for Illumina® , Set 1~Set 2 (Cat#12414~Cat#12415)。
2. 我們建議選用高質(zhì)量的商業(yè)化接頭。如客戶使用自制接頭,請委托具有NGS引物合成經(jīng)驗的公司,并備注需進行嚴格的防污染控制。此外,進行接頭退火操作時,請在超凈臺完成。每次只操作一種接頭,防止交叉污染。
3. 使用接頭時,請?zhí)崆皩⒔宇^取出放在4°C或冰盒上解凍;在室溫操作時,實驗室溫度最好不要超過25°C,防止接頭解鏈。
4. 建庫過程中,接頭濃度過高或過低都會導致建庫成功率變低。本試劑盒操作方案中,所加入的接頭體積固定為5 μL,請根據(jù)初始的RNA投入量,參考表1對接頭進行稀釋。本公司接頭原始濃度均為15 μM,接頭稀釋液請選擇0.1×TE buffer,稀釋過的接頭可在4°C保存48小時。
表1 Input Total RNA量與接頭使用濃度推薦表
Input Total RNA |
Adapter stock concentration |
10 ng |
1 μM |
100 ng |
1.5 μM |
500 ng |
3 μM |
≥1 μg |
5 μM |
三、關于文庫擴增 (Library Amplification)
1. 本試劑盒中的文庫擴增組分由本公司第二代高保真DNA聚合酶所組成,在第一代的基礎上,大大增強了擴增的均一性,即使是低拷貝的基因,也能進行無偏好性地擴增。
2. 如果您使用 Indexed Adapter(也稱為長接頭、大Y接頭),可使用本試劑盒提供的引物 Primer mix 進行擴增;如果使用的是“短接頭”或者叫“小Y接頭”,則需要使用 Index Primers 進行擴增,加上相應的 Index。
3. 文庫擴增步驟需要嚴格控制擴增循環(huán)數(shù)。循環(huán)數(shù)不足,將導致文庫產(chǎn)量低;循環(huán)數(shù)過多,又將導致文庫偏好性增加、重復度增加、嵌合產(chǎn)物增加、擴增突變積累等多種不良后果。表2列舉了使用本試劑盒進行文庫擴增,Input Total RNA 量與相應擴增循環(huán)數(shù)的推薦。
4. 表2中推薦的循環(huán)數(shù)可滿足絕大多數(shù)建庫需求,若您的樣本質(zhì)量較差(如降解嚴重的FFPE樣本),可根據(jù)實際情況適當增加循環(huán)數(shù)。mRNA建庫時請?zhí)貏e注意,由于不同物種和組織所提取的 Total RNA中,mRNA的含量差異較大,實驗中需根據(jù)建庫起始量、物種類型及樣本處理情況適當調(diào)整擴增循環(huán)數(shù)。
表 2 Input Total RNA 量與擴增循環(huán)數(shù)推薦表*
Input Total RNA |
Number of cycles |
|
Non-stranded |
Stranded |
|
10 ng |
15 |
15 |
100 ng |
14 |
14 |
500 ng |
12 |
13 |
1 μg |
11 |
12 |
【注】:*由于文庫產(chǎn)量不僅與投入量和擴增循環(huán)數(shù)相關,樣本質(zhì)量、片段化條件、分選條件等都會影響產(chǎn)量。建庫過程中請根據(jù)實際情況綜合考慮,選擇最合適的建庫條件。
四、DNA磁珠純化與分選 (Bead-based Clean Up and Size Selection)
1. 建庫過程中有多個步驟需要使用DNA純化磁珠,我們推薦使用Hieff NGS® DNA Selection Beads (Yeasen Cat#12601)或AMPure® XP磁珠(Beckman Cat#A63880)進行DNA純化和分選。
2. 磁珠使用前應先平衡至室溫,否則會導致得率下降、分選效果不佳。
3. 磁珠每次使用前都應充分振蕩混勻或使用移液器上下吹打充分混勻。
4. 轉(zhuǎn)移上清時,請勿吸取磁珠,即使微量殘留都將影響后續(xù)文庫質(zhì)量。
5. 磁珠洗滌使用的80%乙醇應現(xiàn)用現(xiàn)配,否則將影響回收效率。
6. 產(chǎn)物洗脫前應將磁珠置于室溫干燥。干燥不充分容易造成無水乙醇殘留影響后續(xù)反應;過分干燥又會導致磁珠開裂進而降低純化得率。通常情況下,室溫干燥3-5 min足以讓磁珠充分干燥。
7. DNA純化或長度分選產(chǎn)物如需保存,可使用0.1×TE Buffer洗脫,產(chǎn)物于4°C可保存2天,-20°C可保存1個月。
五、關于文庫質(zhì)檢 (Library Quality Analysis)
1. 通常情況下,構建好的文庫可通過長度分布檢測和濃度檢測來進行質(zhì)量評價。
2. 文庫濃度檢測可使用:基于雙鏈DNA熒光染料的方法,如Qubit®、PicoGreen®等;基于qPCR絕對定量的方法。
3. 推薦使用qPCR方法進行文庫濃度檢測:Qubit®等基于雙鏈DNA熒光染料的濃度測定方法時,無法有效區(qū)分單端連接Adapter的產(chǎn)物、兩端均未連接Adapter的產(chǎn)物及其他不完整雙鏈結(jié)構產(chǎn)物;qPCR絕對定量基于PCR擴增原理,僅定量樣品中兩端Adapter完整的文庫(即可測序的文庫),可排除單端或雙端都不連接Adapter的不可測序文庫的干擾。
4. 文庫濃度檢測不可使用:基于光譜檢測的方法,如NanoDrop®等。
5. 文庫長度分布檢測,可通過Agilent Bioanalyzer 2100等基于毛細管電泳或微控流原理的設備進行檢測。
六、自備材料 (Other Material)
1. mRNA富集試劑盒:Hieff NGS® mRNA Isolation Master Kit (Yeasen Cat#12603)。
2. rRNA去除試劑盒:Hieff NGS® MaxUp rRNA Depletion Kit (Human/Mouse/Rat) (Yeasen Cat#12253)或其他rRNA去除試劑盒。
3. RNA純化磁珠: Hieff NGS® RNA Cleaner (Yeasen Cat#12602)或其他等效產(chǎn)品。
4. DNA純化磁珠:Hieff NGS® DNA Selection Beads (Yeasen Cat#12601)或AMPure® XP Beads (A63880)或其他等效產(chǎn)品。
5. RNA質(zhì)控:Agilent 2100 Bioanalyzer RNA 6000 Nano/Pico Chip或其他等效產(chǎn)品。
6. Adapters:含Index的長接頭 (Yeasen Cat#12615~12618)或者無Index的短接頭試劑盒 (Yeasen Cat#12414-12415)。
7. 文庫質(zhì)檢:Agilent 2100 Bioanalyzer DNA 1000 Chip/ High Sensitivity Chip或其他等效產(chǎn)品;文庫定量試劑。
8. 其他材料:無水乙醇、無菌超純水、低吸附槍頭、PCR管、磁力架、PCR儀等。
圖1 RNA建庫操作流程
該步驟是建庫前的目標RNA制備,根據(jù)建庫需求可選擇Poly(A) mRNA Isolation方案(方案A)或rRNA Depletion方案(方案B)。Yeasen Cat#12252建庫模塊不包含該步驟所用試劑,請客戶根據(jù)建庫需要自備相應的試劑。
樣本要求
該方案使用Hieff NGS® mRNA Isolation Master Kit (Yeasen Cat#12603)進行mRNA富集。適用于起始模板量為10 ng-4 μg(體積≤50 μL)的高質(zhì)量動物、植物和真菌等真核生物的總RNA。如初始RNA濃度偏低,體積超過50 μL,可使用Hieff NGS® RNA Cleaner (Yeasen Cat#12602)磁珠進行濃縮。RNA需通過Agilent 2100 Bioanalyzer RNA 6000 Nano/Pico芯片檢測,RIN值要求>7,以保證mRNA有完整的poly(A)尾結(jié)構。本試劑盒的mRNA分離模塊使用的是oligo (dT)磁珠,只有帶poly(A)尾的mRNA才能被提??;其他不具poly(A)尾的RNA,如非編碼RNA、無poly(A)尾的mRNA等不能適用本試劑盒。此外,F(xiàn)FPE樣本中的mRNA降解嚴重,通常無完整的poly(A)尾結(jié)構,故亦無法使用本試劑盒進行建庫。
1. 將mRNA Capture Beads從2-8℃取出,靜置使其溫度平衡至室溫,約30 min。
2. 準備一個Nuclease free離心管,取10 ng-4 μg總RNA,用Nuclease Free水將體積補至50 μL,冰上放置備用。
3. 顛倒或旋渦振蕩混勻磁珠,吸取50 μL磁珠懸液加入至50 μL總RNA樣品中,用移液器吹打6次,使其充分混勻。
4. 將磁珠與RNA的混合物置于PCR儀中,65℃,5 min;25℃,5 min;25℃,hold,完成RNA與捕獲磁珠的結(jié)合。
5. 將樣品置于磁力架中,室溫靜置5 min,使mRNA與總RNA分離,小心移除上清。
6. 將樣品從磁力架上取出,用200 μL Beads Wash Buffer重懸磁珠,移液器反復吹打6次以徹底混勻。將樣品置于磁力架中,室溫靜置5 min,小心移除上清。
7. 重復步驟6,共洗滌兩次。
8. 將樣品從磁力架上取出,加入50 μL Tris Buffer重懸磁珠,用移液器反復吹打6次以徹底混勻。
9. 將樣品置于PCR儀中,80℃,2 min;25℃,hold,將mRNA洗脫下來。
10. 將樣品從PCR儀中取出,加入50 μL Beads Binding Buffer,用移液器反復吹打6次以徹底混勻。
11. 室溫放置5 min,使mRNA結(jié)合到磁珠上。
12. 將樣品置于磁力架中,室溫靜置5 min,小心移除上清。
13. 將樣品從磁力架上取出,用200 μL Beads Wash Buffer重懸磁珠,移液器反復吹打6次以徹底混勻,將樣品重新放回至磁力架中,室溫靜置5 min,吸掉全部上清。
【注】:最后需要用10 μL移液器吸干凈殘留液體。提前準備1× Frag/Prime Buffer(用Nuclease Free H2O等體積混勻配置,如配置一個反應體系:9.5 μL 2×Frag/Prime Buffer + 9.5 μL Nuclease Free H2O)
14. 將樣品從磁力架上取出,用19 μL Frag/Prime Buffer重懸磁珠,用移液器吹打6次以徹底混勻;將樣品置于PCR儀中(預設為94℃),可參考表3選擇片段化程序,但不同物種片段化的效果有差異,客戶可先根據(jù)自己的情況,做個片段化時間的梯度,比如94℃,5 min。使用Agilent 2100分析mRNA純化產(chǎn)物大小。
表3 mRNA片段化程序推薦
插入片段大小 (bp) |
打斷程序 |
200-300 |
94°C, 10 min |
300-400 |
94°C, 7 min |
400-500 |
94°C, 5 min |
15. 片段化程序結(jié)束后,為防止poly(A)尾RNA與磁珠結(jié)合,請立即將樣品置于磁力架中,待溶液澄清后,轉(zhuǎn)移17 μL上清至一個新的Nuclease Free離心管中,立刻進入第一鏈合成反應 (Part 2-Step 1)。
樣本要求
該方案使用Hieff NGS® MaxUp rRNA Depletion Kit (Human/Mouse/Rat) (Yeasen Cat#12253)去除Total RNA中的rRNA。適用于人、小鼠、大鼠來源的100 ng~1 μg (體積≤ 11 μL)總RNA樣品;適用于完整或部分降解RNA(如FFPE RNA)樣品。
Step 1 探針雜交
1. 將探針和雜交Buffer從-20 °C 取出,解凍后顛倒混勻,置于冰上備用。
2. 準備RNA樣品:根據(jù)投入量和樣品濃度,計算RNA取樣體積,用Nuclease Free H2O稀釋至11 μL。
3. 按照表4于200 μL PCR管中配制rRNA去除反應體系。
表4 探針雜交反應體系
名稱 |
體積 (μL) |
Hybridization Buffer |
3 |
Probe Mix(H/M/R) |
1 |
Total RNA |
11 (100 ng~1 μg) |
Total |
15 |
4. 使用移液器輕輕吹打混勻,瞬離將反應液離心至管底。
5. 將上述 PCR 管置于PCR儀(可設置梯度降溫)中,按照表5所示反應程序,進行探針雜交反應。
表5 探針雜交反應程序
溫度 |
時間 |
熱蓋105°C |
On |
95°C |
2 min |
95°C-22°C |
0.1°C/s |
22°C |
5 min |
4°C |
hold |
Step 2 RNase H消化
1.將RNase H消化試劑從-20 °C取出,解凍后顛倒混勻,置于冰上備用。按照表 6 所示,配制RNase H消化反應體系。
表6 RNase H消化反應體系
名稱 |
體積 (μL) |
RNase H Buffer |
3 |
RNase H |
2 |
上步產(chǎn)物 |
15 |
Total |
20 |
2. 使用移液器輕輕吹打混勻,瞬離將反應液離心至管底。
3. 將上述 PCR 管置于PCR儀中,設置反應程序:熱蓋50℃;37°C,30 min;4°C,hold,進行RNase H消化反應。
Step 3 DNase I 消化
1. 將DNase I消化試劑從-20 °C 取出,解凍后顛倒混勻,置于冰上備用。按照表7所示,配制DNase I消化反應體系。
表7 DNase I消化反應體系
名稱 |
體積 (μL) |
DNase I Buffer |
27.5 |
DNase I |
2.5 |
上一步產(chǎn)物 |
20 |
Total |
50 |
2. 使用移液器輕輕吹打混勻,瞬離將反應液離心至管底。
3. 將上述 PCR 管置于PCR儀中,設置反應程序:熱蓋50℃;37℃,30min; 4℃,hold,進行DNase I消化反應。
Step 4 RNA純化
1. 準備工作:將 Hieff NGS® RNA Cleaner (Yeasen Cat#12602)磁珠由冰箱中取出,室溫平衡至少 30 min。用Nuclease Free H2O配制 80%乙醇。
2. 渦旋振蕩或充分顛倒磁珠以保證充分混勻。
3. 吸取 110 μL Hieff NGS® RNA Cleaner (2.2×,Beads:DNA=2.2:1)至上一步產(chǎn)物中,移液器充分吹打混勻,室溫孵育 5 min。
4. 將PCR管置于磁力架中分離磁珠和液體,待溶液澄清后(約5 min),小心移除上清。
5. 保持PCR管始終置于磁力架中,加入 200 μL Nuclease free H2O新鮮配制的80%乙醇漂洗磁珠,室溫孵育 30 sec 后,小心移除上清。
6. 重復步驟 5,總計漂洗兩次。用 10 μL移液器吸干凈殘留液體。
7. 保持 PCR 管始終置于磁力架中,室溫下開蓋干燥磁珠 (5~10 min)。
【注】:提前準備1× Frag/Prime Buffer(用Nuclease Free H2O等體積混勻配置,如配置一個反應體系:9.5 μL 2×Frag/Prime Buffer + 9.5 μL Nuclease Free H2O)
8. RNA洗脫:將PCR 管從磁力架上取下,加入19 μL Frag/Prime buffer,使用移液器輕輕吹打至充分混勻,室溫靜置 5 min。
9. 將 PCR管短暫離心并置于磁力架中靜置,待溶液澄清后(約3 min),小心移取 17 μL 上清至新的Nuclease free PCR 管中,進行RNA片段化。
10. RNA片段化條件需根據(jù)樣本質(zhì)量進行調(diào)整,高質(zhì)量的RNA樣本,片段化條件可參考mRNA片段化條件(表3)。表8推薦了FFPE不同質(zhì)量樣本的片段化條件。但不同的樣本片段化效果會存在一定的差異,客戶可根據(jù)自己的樣本情況,做不同片段化條件對比,選擇合適的片段化條件。
11. 片段化結(jié)束請立即置于冰上,進入一鏈合成反應(Part 2-Step 1)。
表8 FFPE RNA片段化條件推薦
DV200* |
片段化程序 |
>70% |
94°C, 7 min |
50%~70% |
94°C, 5 min |
20%~50% |
85°C, 8 min |
<20%(風險建庫) |
65°C, 8 min |
*降解RNA的樣本質(zhì)量使用DV200指標判斷,詳見附錄三說明
Step 1 第一鏈cDNA的合成 (1st Strand Synthesis)
該步驟將已經(jīng)富集/片段化的目標RNA合成一鏈cDNA。目標RNA的富集可根據(jù)實驗需求和樣本情況選擇Poly(A) mRNA isolation方案或rRNA Depletion方案,詳見Part 1。
1. 將第一鏈合成試劑從-20°C取出,顛倒混勻后瞬離。按表9所示,配制第一鏈cDNA合成的反應液。
表9 第一鏈cDNA合成反應體系
名稱 |
體積 (μL) |
Frag/Prime Buffer with Fragmented RNA |
17 |
Strand Specificity Reagent |
6 |
2 |
|
Total |
25 |
2. 使用移液器輕輕吹打混勻,瞬離將反應液離心至管底。
3. 將上述PCR管置于PCR儀中,按照表10所示設置反應程序,進行第一鏈cDNA的合成。反應結(jié)束后立即進行第二鏈cDNA的合成。
表10 第一鏈cDNA合成反應程序
溫度 |
時間 |
熱蓋 105°C |
On |
25°C |
10 min |
42°C |
15 min |
70°C |
15 min |
4°C |
Hold |
Step 2第二鏈cDNA的合成/末端修復/加A (2nd Strand Synthesis/dA-Tailing):
1. 將第二鏈合成試劑從-20 °C取出,解凍后顛倒混勻;按照表11所示,配制第二鏈cDNA合成/末端修復/加A反應液。
表11 第二鏈cDNA合成反應體系
名稱 |
體積 (μL) |
1st Strand cDNA |
25 |
2nd Strand Buffer ( dNTP or dUTP)* |
30 |
2nd Strand Enzyme Master Mix |
5 |
Total |
60 |
【注】:*如構建普通mRNA文庫,請使用含dNTP的Buffer;如構建鏈特異性mRNA文庫,請使用含dUTP的Buffer。
2. 使用移液器輕輕吹打混勻,瞬離將反應液離心至管底。
3. 將上述PCR管置于PCR儀中,按照表12所示設置反應程序,進行第二鏈cDNA的合成。
表12 第二鏈cDNA合成反應程序
溫度 |
時間 |
熱蓋 105°C |
on |
16°C |
30 min |
72°C |
15 min |
4°C |
Hold |
Step 3 接頭連接 (Adapter Ligation)
該步驟可在末端修復和dA尾添加的產(chǎn)物末端,連接特定的Illumina®接頭。
1. 參考注意事項二中的表1,根據(jù)Input RNA量,稀釋Adapter至合適濃度。
2. 將表13中各試劑解凍后顛倒混勻,置于冰上備用。
3. 于3.3步驟結(jié)束后的PCR管中繼續(xù)配制表13所示反應體系。
表13 Adapter Ligation體系
名稱 |
體積 (μL) |
dA-tailed DNA |
60 |
Ligation Enhancer |
30* |
Novel T4 DNA Ligase |
5 |
DNA Adapter |
5** |
Total |
100 |
【注】:
*Ligation Enhancer使用前請上下顛倒、振蕩,充分混勻并瞬時離心后使用。
**本公司接頭原始濃度為15 μM, 請根據(jù)注意事項二表1的提示,根據(jù)投入量對接頭進行稀釋,使接頭添加體積固定為5 μL。
4. 使用移液器輕輕吹打混勻,并短暫離心將反應液收集至管底。
5. 將PCR管置于PCR儀中,設置表14所示反應程序,進行接頭連接反應:
表14 Adapter Ligation反應程序
溫度 |
時間 |
熱蓋 |
Off |
20°C |
15 min |
4°C |
Hold |
Step 4連接產(chǎn)物純化 (Post Ligation Clean Up)
本方案適用于片段<200 bp時,通過兩次純化去除體系中的接頭殘留;當插入片段≥200 bp時,參照附錄二的分選方案,通過純化、分選獲得目標長度的文庫。
適用于插入片段<200 bp的文庫(需進行兩輪純化)
1. 準備工作:將Hieff NGS® DNA Selection Beads磁珠由冰箱中取出,室溫平衡至少30 min。配制80%乙醇。
2. 渦旋振蕩或充分顛倒磁珠以保證充分混勻。
3. 吸取60 μL Hieff NGS® DNA Selection Beads (0.6×,Beads:DNA=0.6:1)至Adapter Ligation產(chǎn)物中,渦旋或吹打混勻,室溫孵育5 min。
4. 將PCR管短暫離心并置于磁力架中分離磁珠和液體,待溶液澄清后(約5 min),小心移除上清。
5. 保持PCR管始終置于磁力架中,加入200 μL新鮮配制的80%乙醇漂洗磁珠,室溫孵育30 sec后,小心移除上清。
6. 重復步驟5,總計漂洗兩次。
7. 保持PCR管始終置于磁力架中,開蓋空氣干燥磁珠至剛剛出現(xiàn)龜裂(不超過5 min)。
8. 將PCR管從磁力架中取出,加入52 μL ddH2O,渦旋振蕩或使用移液器輕輕吹打至充分混勻,室溫靜置5 min。將PCR管短暫離心并置于磁力架中靜置,待溶液澄清后(約3 min),小心移取50 μL上清至新PCR管中,再進行一輪純化。
9. 吸取40 μL Hieff NGS® DNA Selection Beads (0.8×,Beads:DNA=0.8:1)至上一步產(chǎn)物中,渦旋或吹打混勻,室溫孵育5 min。
10. 將PCR管短暫離心并置于磁力架中分離磁珠和液體,待溶液澄清后(約3 min),小心移除上清。
11. 保持PCR管始終置于磁力架中,加入200 μL新鮮配制的80%乙醇漂洗磁珠,室溫孵育30 sec后,小心移除上清。
12. 重復步驟11,總計漂洗兩次。
13. 保持PCR管始終置于磁力架中,開蓋空氣干燥磁珠至剛剛出現(xiàn)龜裂(不超過5 min)。
14. 將PCR管從磁力架中取出,加入21 μL ddH2O,渦旋振蕩或使用移液器輕輕吹打至充分混勻,室溫靜置5 min。將PCR管短暫離心并置于磁力架中靜置,待溶液澄清后(約3 min),小心移取20 μL上清至新PCR管中,進行PCR擴增。
Step 5 文庫擴增 (Library Amplification)
該步驟將對純化或長度分選后的接頭連接產(chǎn)物進行PCR擴增富集。
1. 將表15中的試劑解凍后顛倒混勻,置于冰上備用。
2. 于無菌PCR管中配制表15所示反應體系。
【注】:*如果使用的是無Index的接頭,俗稱短接頭(小Y接頭),請使用短接頭試劑 (Cat#12414-12415)中配備的Index primer進行擴增。**如果您使用的是Indexed Adapter (Cat#12615~ Cat#12618),俗稱長接頭(大Y接頭),可用試劑盒中的Primer Mix進行擴增;
3. 使用移液器輕輕吹打或振蕩混勻,并短暫離心將反應液收集至管底。
4. 將PCR管置于PCR儀中,設置表16示反應程序,進行PCR擴增。
表16 PCR擴增反應程序
溫度 |
時間 |
循環(huán)數(shù) |
98°C |
1 min |
1 |
98°C |
10 sec |
11~15cycles* |
60°C |
30 sec |
|
72°C |
30 sec |
|
72°C |
5 min |
1 |
4°C |
Hold |
- |
Step 6 擴增產(chǎn)物磁珠純化 (Post Amplification Clean Up)
1. 準備工作:將Hieff NGS® DNA Selection Beads磁珠由冰箱中取出,室溫平衡至少30 min。配制80%乙醇。
2. 渦旋振蕩或充分顛倒磁珠以保證充分混勻。
3. 吸取45 μL Hieff NGS® DNA Selection Beads (0.9×,Beads:DNA=0.9:1)至Adapter Ligation產(chǎn)物中,渦旋或吹打混勻,室溫孵育5 min。
4. 將PCR管短暫離心并置于磁力架中分離磁珠和液體,待溶液澄清后(約5 min),小心移除上清。
5. 保持PCR管始終置于磁力架中,加入200 μL新鮮配制的80%乙醇漂洗磁珠,室溫孵育30 sec后,小心移除上清。
6. 重復步驟5,總計漂洗兩次。
7. 保持PCR管始終置于磁力架中,開蓋空氣干燥磁珠至剛剛出現(xiàn)龜裂(不超過5 min)。
8. 將PCR管從磁力架中取出,加入21 μL ddH2O,渦旋振蕩或使用移液器輕輕吹打至充分混勻,室溫靜置5 min。將PCR管短暫離心并置于磁力架中靜置,待溶液澄清后(約3 min),小心移取20 μL上清至新PCR管中,進行文庫定量、質(zhì)檢。
Step 7 文庫質(zhì)量控制
通常情況下,構建好的文庫可通過濃度檢測和長度分布檢測來進行質(zhì)量評價,具體請參見注意事項五。
圖2. mRNA不同打斷時間對應的RNA片段范圍。分別以94°C,10 min、94°C,7min和94℃,5 min處理。打斷后mRNA進行進行2.2X 磁珠純化,通過Agilent 2100 Bioanalyzer進行檢測。
【注】:本結(jié)果使用的RNA是Agilent公司的Universal Human Reference RNA,若使用其他來源的RNA,最好優(yōu)化打斷時間。
分選方案適用于94°C,10 min、94°C,7min和94℃,5 min片段化的RNA建庫,可以獲得插入片段大于200bp的文庫:
方案一:接頭連接產(chǎn)物純化后分選
0.6X Hieff NGS® DNA Selection Beads接頭連接產(chǎn)物的純化
1. 準備工作:將Hieff NGS® DNA Selection Beads磁珠由冰箱中取出,室溫平衡至少30 min。配制80%乙醇。
2. 渦旋振蕩或充分顛倒磁珠以保證充分混勻。
3. 吸取60 μL Hieff NGS® DNA Selection Beads (0.6×,Beads:DNA=0.6:1)至Adapter Ligation產(chǎn)物中,渦旋或吹打混勻,室溫孵育5 min。
4. 將PCR管短暫離心并置于磁力架中分離磁珠和液體,待溶液澄清后(約5 min),小心移除上清。
5. 保持PCR管始終置于磁力架中,加入200 μL新鮮配制的80%乙醇漂洗磁珠,室溫孵育30 sec后,小心移除上清。
6. 重復步驟5,總計漂洗兩次。
7. 保持PCR管始終置于磁力架中,開蓋空氣干燥磁珠至剛剛出現(xiàn)龜裂(不超過5 min)。
8. 將PCR管從磁力架中取出,加入102 μL ddH2O,渦旋振蕩或使用移液器輕輕吹打至充分混勻,室溫靜置5 min。將PCR管短暫離心并置于磁力架中靜置,待溶液澄清后(約5 min),小心移取100 μL上清至新PCR管中,準備進行雙輪分選。
雙輪分選(以94°C,7min打斷,分選文庫大小為410bp~510bp為例說明,其他文庫大小按推薦比例進行磁珠分選)
當選擇短接頭(小Y接頭)進行連接后純化,使用雙端384種 Index Primers: Hieff NGS® RNA 384 CDI Primer Kit for Illumina® , Set 1~Set 2 (Cat#12414~Cat#12415)進行RNA建庫時,分選比例參照表17進行,當選擇長接頭(大Y接頭),使用Indexed Adapters: Hieff NGS® Complete Adapter Kit for Illumina®, Set 1~Set 4 (Cat#12615~Cat#12618)進行連接后純化,分選比例參照表18進行。
1. 請渦旋振蕩或充分顛倒磁珠以保證混勻。
2. 根據(jù)DNA片段長度要求,參考表17,在上述100 μL DNA中加入第一輪分選磁珠65 μL (0.65×),渦旋或移液器吹打10次混勻。
【注】:此表推薦的雙輪分選比例適用于Hieff NGS® DNA Selection Beads;表中“×”表示樣品DNA體積。如所需文庫插入片段主峰為300 bp時,若在短接頭連接之后分選,樣品DNA體積為100 μL,則第一輪分選磁珠使用體積為0.65×100 μL=65 μL,第二輪分選磁珠使用體積為0.15×100 μL=15 μL;若在長接頭連接之后分選,樣品DNA體積為100 μL,則第一輪分選磁珠使用體積為0.65×100 μL=65 μL,第二輪分選磁珠使用體積為0.15×100 μL=15 μL。
3. 室溫孵育5 min。
4. 將PCR管短暫離心并置于磁力架中,待溶液澄清后(約5 min),小心轉(zhuǎn)移上清到干凈的離心管中,殘留1-2 μL溶液管底。
5. 參考表17向上清中加入第二輪分選磁珠15 μL (0.15×)。
6. 渦旋混勻或移液器吹打10次混勻,室溫靜置5 min。
7. 將PCR管短暫離心并置于磁力架中,待溶液澄清后(約3 min),小心移除上清。
8. 保持PCR管始終處于磁力架中,加入200 μL新鮮配制的80%乙醇漂洗磁珠,室溫孵育30 sec,小心移除上清。
9. 重復步驟8。
10. 保持PCR管始終處于磁力架中,開蓋干燥磁珠至剛剛出現(xiàn)龜裂(約3 min)。
11. 將PCR管從磁力架中取出,加入21 μL ddH2O,渦旋振蕩或使用移液器輕輕吹打充分混勻,室溫靜置5 min。
12. 將PCR管短暫離心并置于磁力架中分離磁珠和液體。待溶液澄清后(約3 min),小心轉(zhuǎn)移20 μL上清至干凈管中。
表17 短接頭文庫分選推薦磁珠比例
插入片段長度 (bp) |
200~300 |
250~350 |
350~450 |
450~550 |
文庫長度 (bp) |
260~360 |
310~410 |
410~510 |
510~610 |
打斷條件 |
94℃ 10min |
94℃ 7min |
94℃ 7min |
94℃ 5min |
第一輪磁珠體積(μL) |
80 (0.8×) |
75 (0.75×) |
65 (0.65×) |
60 (0.6×) |
第二輪磁珠體積 (μL) |
15 (0.15×) |
15 (0.15×) |
15 (0.15×) |
10 (0.1×) |
表18 長接頭文庫分選推薦磁珠比例
插入片段長度 (bp) |
200~300 |
250~350 |
350~450 |
450~550 |
文庫長度 (bp) |
320~420 |
370~470 |
470~570 |
570~670 |
打斷條件 |
94℃ 10min |
94℃ 7min |
94℃ 7min |
94℃ 5min |
第一輪磁珠體積(μL) |
75 (0.75×) |
70 (0.7×) |
65 (0.65×) |
60 (0.6×) |
第二輪磁珠體積 (μL) |
15 (0.15×) |
15 (0.15×) |
15 (0.15×) |
10 (0.1×) |
圖3. 1ug 293 total RNA,在94°C,10 min、94°C,7min和94℃,5 min片段化后,根據(jù)表17推薦的磁珠比例得到的文庫大小。
方案二:接頭連接產(chǎn)物直接分選(以94°C,7min打斷,分選文庫大小為410bp~510bp為例說明,其他文庫大小按推薦比例進行磁珠分選)
500 ng以上的總RNA做mRNA抓取后建庫,推薦直接分選,體系比較粘稠,需要小心添加,RNA質(zhì)量略差樣本可能會有接頭殘留。
當選擇短接頭(小Y接頭)進行連接后純化,使用雙端384種 Index Primers: Hieff NGS® RNA 384 CDI Primer Kit for Illumina® , Set 1~Set 2 (Cat#12414-12415)進行RNA建庫時,分選比例參照表19進行,當選擇長接頭(大Y接頭),使用Indexed Adapters: Hieff NGS® Complete Adapter Kit for Illumina®, Set 1~Set 4 (Cat#12615~Cat#12618)進行連接后純化,分選比例參照表20進行。
1. 請渦旋振蕩或充分顛倒磁珠以保證混勻。
2. 根據(jù)DNA片段長度要求,參考表19,在上述100 μL的連接體系中加入第一輪分選磁珠20 μL (0.20×),渦旋或移液器吹打10次混勻。室溫孵育10 min。
3. 將PCR管短暫離心并置于磁力架中,待溶液澄清后(約5 min),小心轉(zhuǎn)移 100 μL上清到干凈的離心管中,。
4. 參考表19向上清中加入第二輪分選磁珠10 μL (0.10×)。
5. 渦旋混勻或移液器吹打10次混勻,室溫靜置10 min。
6. 將PCR管短暫離心并置于磁力架中,待溶液澄清后(約3 min),小心移除上清。
7. 保持PCR管始終處于磁力架中,加入200 μL新鮮配制的80%乙醇漂洗磁珠,室溫孵育30 sec,小心移除上清。
8. 重復步驟7。
9. 保持PCR管始終處于磁力架中,開蓋干燥磁珠至剛剛出現(xiàn)龜裂(約3 min)。
10. 將PCR管從磁力架中取出,加入21 μL ddH2O,渦旋振蕩或使用移液器輕輕吹打充分混勻,室溫靜置5 min。
11. 將PCR管短暫離心并置于磁力架中分離磁珠和液體。待溶液澄清后(約3 min),小心轉(zhuǎn)移20 μL上清至干凈管中。
表19 短接頭文庫分選推薦磁珠比例
插入片段長度 (bp) |
200~300 |
250~350 |
350~450 |
450~550 |
文庫長度 (bp) |
260~360 |
310~410 |
410~510 |
510~610 |
打斷條件 |
94℃ 10min |
94℃ 7min |
94℃ 7min |
94℃ 5min |
第一輪磁珠體積(μL) |
25 (0.25×) |
25 (0.25×) |
20 (0.2×) |
18 (0.18×) |
第二輪磁珠體積 (μL) |
10 (0.1×) |
10 (0.1×) |
10 (0.1×) |
10 (0.1×) |
表20 長接頭文庫分選推薦磁珠比例
插入片段長度 (bp) |
200~300 |
250~350 |
350~450 |
450~550 |
文庫長度 (bp) |
320~420 |
370~470 |
470~570 |
570~670 |
打斷條件 |
94℃ 10min |
94℃ 7min |
94℃ 7min |
94℃ 5min |
第一輪磁珠體積(μL) |
25 (0.25×) |
20 (0.2×) |
18 (0.18×) |
18 (0.18×) |
第二輪磁珠體積 (μL) |
10 (0.1×) |
10 (0.1×) |
10 (0.1×) |
10 (0.1×) |
圖4. 1ug 293 total RNA,在94°C,10 min、94°C,7min和94℃,5 min片段化后,根據(jù)表19推薦的磁珠比例得到的文庫大小。
1. FFPE RNA質(zhì)量評價
rRNA去除建庫方案可用于FFPE等低質(zhì)量的 Total RNA 樣本,但由于不同F(xiàn)FPE樣本的質(zhì)量差距較大,需要根據(jù)樣本情況調(diào)整建庫條件。常規(guī)評價 RNA 樣本質(zhì)量的參數(shù)是 RIN 值,但是對于 FFPE 這種降解的樣本,并不能完全用 RIN 值來準確衡量樣本的質(zhì)量,此時還需要用到 DV200指標。DV200 表示樣本中大于 200nt的 RNA 片段所占的比例,對于降解嚴重的 FFPE 樣本,DV200值能夠更好的反應樣本的質(zhì)量。
DV200計算方法如下:
① 在一個檢測完成的 Agilent 2100 Bioanalyzer 結(jié)果圖中,在 Local 下選擇 Advanced
② 勾選 Smear Analysis 下的 Perform Smear Analysis 選項
③ 選擇Region Table頁面,鼠標右擊,選擇Add Region
④ 調(diào)整指示線的范圍即可得到所選片段范圍 所占的比例 % of Total
2. FFPE RNA建庫示例
下表展示了不同質(zhì)量FFPE樣本在不同建庫條件下的文庫分布,以供參考。對于降解嚴重的FFPE RNA (DV200<50%)和起始量低的文庫構建,我們推薦接頭連接后采用兩次純化方案,以減少文庫損失。
RNA樣本質(zhì)控 |
建庫條件 |
文庫分布質(zhì)控 |
RIN=2.2; DV200=74%
RIN=2.2; DV200=74%
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投入量:500 ng 片段化條件:94℃,7 min 接頭連接后進行兩次純化:0.6×;0.8× 鏈特異建庫擴增:12cycles 文庫產(chǎn)量:717.2 ng |
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投入量:500 ng 片段化條件:94℃,7min 接頭連接后進行純化/分選:0.6×;07×/0.15× 鏈特異建庫擴增:13cycles 文庫產(chǎn)量:437.8 ng |
|
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投入量:100 ng 片段化條件:94℃,7 min 接頭連接后進行兩次純化:0.6×;0.8× 鏈特異建庫擴增:15cycles 文庫產(chǎn)量: 206.8ng |
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RIN=2.5; DV200=26% |
投入量:500 ng 片段化條件:85℃,8 min 接頭連接后進行兩次純化:0.6×;0.8× 鏈特異建庫擴增:12cycles 文庫產(chǎn)量:207 ng |
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投入量:500 ng 片段化條件:85℃,8 min 接頭連接后進行純化、分選:0.6×;0.70×/0.15× 鏈特異建庫擴增:13cycles 文庫產(chǎn)量:98.56 ng |
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RIN=2.5; DV200=11% |
投入量:500 ng 片段化條件:65℃,8 min 接頭連接后進行兩次純化:0.6×;0.8× 鏈特異建庫擴增:12cycles 文庫產(chǎn)量:354.2 ng |
|
投入量:500 ng 片段化條件:65℃,8 min 接頭連接后進行兩次純化:0.6×;0.70×/0.15× 鏈特異建庫擴增:13cycles 文庫產(chǎn)量:172.48 ng |
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HB211206