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Home > 전제품보기 > NGS 관련 > Low Input DNA-Seq > [적용] 분변샘플의 장내미생물 분석

[적용] 분변샘플의 장내미생물 분석

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SMARTer® ThruPLEX® DNA-eq Kit을 이용하여 미량의 검체로부터
정확한 미생물 해석 (Metagenome 분석)

- 데이터 제공: 다카라바이오

◆ Introduction
최근 인체의 건강 및 질병 발병과 장내 미생물 균총의 높은 연관성이 밝혀졌으며, 염기서열 분석 비용의 감소와 기술이 향상됨에 따라, 보다 정확하고 광범위한 장내미생물 균총 분석을 기대할 수 있게 되었다. 장내 미생물 균총 분석을 위해 사용되는 핵산은 시료 채취 부위 또는 핵산 추출 방법 등에 따라 핵산의 양에 큰 차이를 보이며, 경우에 따라서는 매우 적은 양의 검체를 분석해야 하는 경우도 있기 때문에 미량 검체로부터 미생물 균총을 분석하기 위한 프로토콜의 개발이 요구되고 있다. 미량의 샘플로부터 미생물 균총을 분석하기 위하여, SMARTer® ThruPLEX® DNA-seq Kit로 다양한 양의 분변샘플, 20 Strain Even Mix Genomic Material로부터 NGS Library를 제작하고 분석을 실시하였다.

◆ 사용제품
SMARTer® ThruPLEX® DNA-seq Kit (Takara)

◆ Workflow


◆ 다양한 샘플양에 따른 미생물 균총 분석 결과 비교

다양한 양 (2 ng, 0.5 ng, 50 pg)의 분변샘플 1, 2를 SMARTer® ThruPLEX® DNA-seq Kit을 이용해 NGS 분석 후, 상위 20종 균주에 대하여 결과를 비교 분석하였다. 각 분변샘플에서 Input sample의 양과 관계없이 각 균주가 차지하고 있는 비율은 거의 유사하였으며, 이는 50 pg의 미량 샘플에서도 정확하게 미생물 균총을 분석할 수 있음을 나타낸다.

◆ SMARTer® ThruPLEX® DNA-seq Kit과 타사 제품의 미생물균총 분석 결과 비교
- Mock DNA (20 Strain Even Mix Genomic Material) 분석

20 균종 유래의 Genomic DNA가 동량 혼합된 Mock DNA (20 Strain Even Mix Genomic Material (ATCC, MSA-1002))를 이용하여 SMARTer® ThruPLEX® DNA-seq Kit와 A사 제품의 분석 결과를 비교하였다. SMARTer® ThruPLEX® DNA-seq Kit에서 얻은 균주 조성비가 Mock DNA (theorectical)와 상당히 일치하는 결과로 보아, A사 제품에 비해 보다 정확한 미생물 균총 분석이 가능함을 알 수 있었다.



SMARTer® ThruPLEX® Tag-seq Kit을 이용하여
Cell-free DNA로부터 Low frequency variants 검출과 분석

- 데이터 제공: 다카라바이오

◆ Introduction
암 연구에서 Cell-free DNA의 저빈도 변이 (Low frequency variants)를 정확하게 검출하는 것은 매우 중요하다. 특히, 차세대 시퀀서를 이용하여 분석하는 경우 NGS Library Preparation 과정 중의 증폭 에러나 시퀀스 에러가 발생할 가능성이 있어 샘플 자체의 저빈도 변이와 구별하기 어려운 경우가 있다. SMARTer® ThruPLEX® Tag-seq Kit는 1,600만개의 Unique Molecular Tags (UMT)를 채용한 NGS Library Preparation Kit로써, UMT를 이용하여 false-positive variant calls를 줄일 수 있어 보다 저빈도로 존재하는 변이를 보다 정확하게 검출할 수 있다. 본 자료는 SMARTer® ThruPLEX® Tag-seq Kit을 이용하여 NGS Library를 제조한 후, Target enrichment에 xGen Lockdown Probes (IDT)와 B사의 제품을 이용하여 분석한 데이터이다.

◆ 사용제품
SMARTer® ThruPLEX® Tag-seq Kit (Takara)

◆ Workflow


◆ 변이 유전자 검출 결과


SMARTer® ThruPLEX® Tag-seq Kit과 두 종류의 Target Enrichment Kit을 이용하여 변이유전자를 검출한 결과, 1% Multiplex I cfDNA는 두 실험군에서 모두 8종의 변이 유전자를 검출할 수 있었다. 한편, 0.1% Multiplex I cfDNA에서는 IDT 제품을 이용한 경우에 6종, B 회사를 이용한 경우에 5종의 변이 유전자를 검출할 수 있었다. 따라서, Unique Molecular Tags를 탑재한 SMARTer® ThruPLEX® Tag-seq Kit과 IDT Target Enrichment를 조합하면 보다 낮은 allele frequency를 정확하게 검출할 수 있다.

◆ 타겟 영역의 Coverage 비교
※ IDT, B회사의 제품에서 공통되는 타겟유전자 (30 kb) 데이터만 비교

SMARTer® ThruPLEX® Tag-seq Kit와 IDT Target Enrichment Kit을 조합한 경우, 보다 높은 coverage rate를 보였으며, low frequency variant 검출에 두 제품의 조합이 적합함을 알 수 있었다.

SMARTer® ThruPLEX® 제품리스트


Pico-gram 수준의 DNA 샘플에 대응, 가장 범용성이 높은 제품
SMARTer® ThruPLEX® DNA-seq Kit

제품명

Code

용량

Input 샘플양

샘플

적용실험

SMARTer® ThruPLEX® DNA-seq Kit

R400674

24회

50 pg - 50 ng

gDNA
FFPE DNA
Cell-free DNA
ChIP DNA
PCR Amplicon

Whole Genome Seq
Whole Exome Seq
Targeted-Seq
ChIP-Seq

R400675

48회

R400676

96회

R400677

480회



1,600만개 이상의 Unique Molecular Tag으로 Low frequency variant 분석
SMARTer® ThruPLEX® Tag-seq Kit

제품명

Code

용량

Input 샘플양

샘플

적용실험

SMARTer® ThruPLEX® Tag-seq Kit

R400584

12회

1 - 50 ng

gDNA
FFPE DNA
Cell-free DNA
ChIP DNA

Targeted-Seq
ChIP-Seq
ctDNA-Seq

R400585

48회

R400586

96회



1ng의 Cell-free DNA 분석
SMARTer® ThruPLEX® Plasma-seq Kit

제품명

Code

용량

Input 샘플양

샘플

적용실험

SMARTer® ThruPLEX® Plasma-seq Kit

R400679

24회

1 - 30 ng

Cell-free DNA
(Plasma,
Liquid biopsy)

Whole Genome-Seq
Whole Exome-Seq
Targeted-Seq
ctDNA-Seq

R400680

48회

R400681

96회

R400682

480회