차세대 시퀀싱(next-generation sequencing, NGS) 워크플로우는 라이브러리 준비, 시퀀싱 및 데이터 분석이라는 세 가지 기본 단계를 포함합니다. 각 단계의 기본사항에 대해 알아보고 귀하의 NGS 워크플로우 계획 방법을 발견해 보세요.
예시 워크플로우 보기차세대 시퀀싱 워크플로우를 시작하기 전에, 핵산을 분리하고 정제합니다. 일부 DNA 추출 방법은 억제제를 유입시킬 수 있으며, 이는 NGS 워크플로우에서 발생하는 효소적 반응에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 최선의 결과를 위해, 귀하의 샘플의 종류에 최적화된 추출 프로토콜을 사용해 보세요. RNA 시퀀싱 실험의 경우, 역전사를 통해 RNA를 cDNA로 전환해 보세요.
추출 후, 대부분의 NGS 워크플로우에는 QC 단계가 필요합니다. Illumina는 순도 평가를 위한 UV 분광측광법 및 핵산 정량을 위한 형광분석 방법 사용을 권장합니다.
라이브러리 준비는 귀하의 NGS 워크플로우 성공에 중요합니다. 이 단계는 DNA 또는 RNA 샘플을 시퀀서에 적합하도록 준비합니다. 시퀀싱 라이브러리는 일반적으로 DNA 절편화 및 두 말단 모두에 특수 어댑터를 추가하여 생성됩니다. Illumina 시퀀싱 워크플로우에서, 이러한 어댑터들은 DNA 절편이 플로우 셀에 결합하도록 하는 상호보완하는 시퀀스를 포함합니다. 절편은 이후 증폭되고 정제될 수 있습니다.
리소스를 보존하기 위해, 여러 라이브러리가 함께 통합되고 동일한 런(run)에서 시퀀싱될 수 있는데, 이것은 멀티플렉싱(multiplexing)이라고 알려진 프로세스입니다. 어댑터 라이게이션(ligation)이 진행되는 동안, 고유한 인덱스 시퀀스, 또는 “바코드”가 각 라이브러리에 추가됩니다. 이러한 바코드들은 데이터 분석 동안 라이브러리들을 구별하기 위해 사용됩니다.
NGS 워크플로우의 시퀀싱 단계 동안, 라이브러리는 플로우 셀에 로딩되고 시퀀서에 배치됩니다. DNA 절편의 클러스터는 클러스터 생성이라는 프로세스에서 증폭되어, 수백만 개의 단일 가닥 DNA 복제를 초래합니다. 대부분의 Illumina 시퀀싱 기기에서, 클러스팅은 자동적으로 발생합니다.
Sequencing by synthesis(SBS)라는 프로세스에서, 화학적으로 변형된 뉴클레오티드는 자연적 상보성을 통해 DNA 템플릿 가닥에 결합합니다. 각 뉴클레오티드는 형광 태그 및 다음 염기의 포합을 차단하는 가역적 종결자(reversible terminator)를 포함합니다. 형광 시그널은 다음 염기가 결합할 수 있도록 어떤 뉴클레오티드가 추가되고 어떤 종결자가 절단되었는지 나타냅니다.
DNA 가닥을 정방향 판독한 후, 리드는 씻겨나가며 과정은 역방향 가닥으로 반복됩니다. 이 방법을 페어드 엔드 시퀀싱이라고 합니다.
시퀀싱 후, 기기 소프트웨어는 뉴클레오티드(베이스 콜링이라는 과정) 및 이러한 베이스 콜의 예측된 정확성을 식별합니다. 데이터 분석 동안, 귀하는 시퀀싱 데이터를 표준 분석 도구로 불러오거나 귀하만의 파이프라인을 설정할 수 있습니다.
오늘, 귀하는 바이오인포매트릭스 교육 또는 추가 실험실 직원 없이 NGS 데이터를 분석할 수 있는 직관적인 데이터 앱을 사용할 수 있습니다. 이러한 도구들은 시퀀스 정렬, 변이 콜, 데이터 시각화 또는 해석을 제공합니다.
미생물 전장 유전체 시퀀싱은 병원체를 식별하고, 유전체를 비교하며, 항생제 내성을 분석하는 데 사용될 수 있습니다. 이 애플리케이션에 대한 Illumina의 주요 NGS 워크플로우는 권장되는 단계들을 설명합니다. 전체 워크플로우는 24시간 이내에 DNA에서 데이터로 진행됩니다.
심층 개요는 Illumina 시퀀싱 chemistry의 기본, 기술의 주요 발전 사항 등을 설명합니다.
qPCR에서 맞춤형 RNA 시퀀싱으로 전환의 경우 모범 사례에 대한 App Note를 살펴보세요.
전장 미생물 유전체, mRNA, 환경적 샘플, 표적 영역, 맞춤형으로 선택된 영역, 단백질 결합 영역 등 시퀀싱에 대한 제품 전체 목록을 열람해 보세요.
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이 과정은 라이브러리 준비, 클러스터 생성, 워크플로우 필수 사항 시퀀싱, 데이터 분석에 대한 개요를 제공합니다. 여기에서 귀하의 여정을 시작하고 Illumina 시퀀싱 기술이 연구 발견을 가속화할 수 있는 방법을 확인해 보세요.
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