차세대 염기서열 분석을 위한 기반

첫 단계인 핵산 추출

추출은 DNA 또는 RNA 시료를 생물학적 매트릭스에서 분리하여 후속 다운스트림 처리를 용이하게 하는 초기 단계입니다. 이 중요한 단계는 추출된 핵산의 수율과 순도에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 단편 크기에 상당한 영향을 주어 NGS 응용 분야를 결정하고 시퀀싱 라이브러리의 품질을 좌우합니다. 이러한 시료의 순도는 시퀀싱 결과의 신뢰성에 결정적인 역할을 하므로, 최적의 실험실 장비와 방법에 투자하는 것이 매우 중요합니다.

핵산 추출의 효율성은 생물학적 시료에서 얻어지는 DNA 또는 RNA의 수율을 결정합니다. 높은 수율은 다운스트림 응용을 위한 충분한 유전 물질의 공급을 보장하는 반면, 순도는 시퀀싱 결과를 왜곡할 수 있는 오염 물질이 없음을 의미합니다. 수율과 순도를 극대화하고 정확한 시퀀싱을 위한 유전 물질의 무결성을 보장하기 위해 엄격한 추출 프로토콜이 적용됩니다. 또한, 쇼트 리드(short-read)와 롱 리드(long-read) 시퀀싱 방법 중 하나를 선택하는 것은 특정 응용 분야에 맞춰 라이브러리 준비 프로토콜을 조정하는 것이 얼마나 중요한지를 보여줍니다. 추출 과정에서 DNA나 RNA의 의도하지 않은 단편화가 발생할 수 있으며, 이는 시퀀싱 라이브러리 내 단편 크기의 분포에 영향을 미칩니다.

시퀀싱 방법이 라이브러리 조제에 미치는 영향

선택한 시퀀싱 기술에 따라, 일반적으로 50~300 bp 길이의 단편을 대상으로 하는 단거리 시퀀싱용 라이브러리 준비 과정이나, 최대 Mbp 길이의 전체 DNA 분자를 대상으로 하는 장거리 시퀀싱용 라이브러리 준비 과정이 결정됩니다. 단편 크기는 시퀀싱에 대한 핵산의 적합성을 결정하기 때문에 NGS 라이브러리 준비 과정에서 매우 중요한 역할을 합니다. 단편화 방법 및 배양 시간과 같은 요인을 조절함으로써, 시퀀싱 결과를 최적화하기 위해 원하는 단편 크기를 얻을 수 있도록 추출 프로토콜을 조정할 수 있습니다.

또한, 라이브러리 준비 워크플로우와 필요한 단계는 적용 분야와 핵산 유형(DNA 또는 RNA)에 따라 달라집니다. 표적 시퀀싱은 게놈의 특정 영역에 초점을 맞추므로, 데이터 분석의 범위를 제한하는 동시에 시간과 비용을 절감합니다. 이는 게놈의 더 작고 구체적인 영역에 집중함으로써 훨씬 더 높은 커버리지 수준의 시퀀싱을 가능하게 합니다. 따라서 표적 시퀀싱을 수행하려면 게놈에서 특정 유전자 단편이나 유전자 패널을 증폭해야 합니다. 반면, 전체 게놈 시퀀싱(WGS)은 PCR 증폭 산물에서 비롯될 수 있는 잠재적 편향 없이 전체 게놈에 대한 포괄적인 정보를 제공하며, 더 광범위한 응용 분야에 적합합니다.

Biometra 열순환기는 NGS 라이브러리 준비의 요구 사항에 완벽하게 부합합니다. 다양한 모델과 블록 모델을 통해 높은 유연성을 제공하는 Biometra 열순환기는 다양한 시료 처리량과 워크플로우 요구 사항에 적합합니다. 또한 시중에서 판매되는 거의 모든 PCR용 플라스틱 소모품과 호환됩니다. 특히, Biometra TAdvanced 열순환기는 10x Genomics가 단일 세포 수준 및 공간 분해능이 확보된 시료에서 자사의 모든 혁신적인 방법과 호환됨을 검증하고 권장하는 시장에서 유일한 PCR 열순환기이며, 이로 인해 Biometra TAdvanced는 미래에도 가치를 잃지 않는 투자입니다. 이러한 핵심 요소를 충족함으로써, Biometra 열순환기는 재현성을 보장하고, 편향을 최소화하며, 수율을 최적화하여 NGS 라이브러리 준비의 효율성과 신뢰성을 높여줍니다.

샘플 정규화 및 풀링

정규화는 NGS 라이브러리 준비 과정에서 모든 라이브러리가 균등하게 반영되고 충분한 심도로 시퀀싱되도록 보장하는 중요한 단계입니다. 이는 멀티플렉싱을 위해 농도를 균등하게 조정하여, 시료의 과다 또는 부족 현상을 방지합니다. 과다 반영은 용량을 낭비하는 반면, 부족 반영은 낮은 리드 심도와 데이터 손실을 초래하여 귀중한 시료를 낭비할 수 있습니다. 따라서 라이브러리 농도를 정규화하면 비용 효율적인 방식으로 일관되고 신뢰할 수 있는 NGS 데이터를 생성하는 데 도움이 됩니다.

자원을 절약하기 위해 여러 라이브러리를 통합하여 동일한 실행에서 시퀀싱할 수 있습니다. 여러 시료의 시퀀싱 라이브러리를 하나의 실행으로 통합하면 플로우 셀을 최적으로 활용할 수 있어, 결과적으로 더 경제적인 프로세스를 구현할 수 있습니다.