立即注册找回密码

QQ登录

只需一步,快速开始

微信登录

微信扫一扫,快速登录

手机动态码快速登录

手机号快速注册登录

搜索
小桔灯网 门户 资讯中心 杂侃天下 查看内容

日常|在华大智造的一天(有测序小知识)

2023-12-1 14:52| 编辑: 归去来兮| 查看: 738| 评论: 0|来源: 小张的生信世界 | 作者:小张Ace

摘要: 这学期专业里安排了一次去华大智造(MGI)进行劳动实践的活动

全文共2099字,预计阅读时间7分钟。

这学期专业里安排了一次去华大智造(MGI)进行劳动实践的活动,记录一下在华大智造的一天。

深圳华大智造科技股份有限公司(简称华大智造)秉承“创新智造引领生命科技”的理念,致力于成为生命科技核心工具缔造者,专注于生命科学与生物技术领域,以仪器设备、试剂耗材等相关产品的研发、生产和销售为主要业务,为精准医疗、精准农业和精准健康等行业提供实时、全景、全生命周期的生命数字化设备和系统。

华大智造成立于2016年,截至2023年9月30日,华大智造拥有员工2,900人,研发人员占比约36%,业务布局遍布六大洲100多个国家和地区,在全球服务累计超过2,600个用户,并已在全球多个国家和地区设立科研、生产基地及培训与售后服务中心等,已成为当前全球少数几家能够自主研发并量产从 Gb 级至 Tb 级低中高不同通量的临床级基因测序仪企业之一。

文字来源:https://www.mgi-tech.com/about/

8:20

从学校出发,目的地:光谷生物城华大智造

9:30-10:20

参观华大智造展厅、客户体验中心实验室

其实在学校上理论课时,老师就给我们看过一些测序芯片,但这一次真正地参观和接触的现用的一些设备,感受还是很不一样的。

下面介绍几个我影响很深刻的

BGISEQ-500

BGISEQ-500是华大智造研发的首款桌面型高通量测序系统,采用先进的联合探针锚定聚合技术(cPAS)和改进的DNA纳米球(DNB)核心测序技术,提供一站式、开放性的基因测序全面解决方案,具备精准、简易、快速、灵活、可拓展等优点,既能充分适用临床检测,也能满足更广泛的科研需求。

听工作人员的讲解,这台仪器是在购买外国的大量仪器后,我们自主研发的第一台仪器,但现在市场上已经停售了。

DNBSEQ-99

DNBSEQ-G99是目前全球中小通量测序仪中速度最快的机型之一。基于华大智造核心的DNBSEQ测序技术,G99对生化、流体、光学、温控等多个核心系统进行了优化和提升,同时内置计算模块,使得测序生信一体化,12小时可完成 PE150测序,适用于小样本量的肿瘤靶向测序、小型全基因组测序、低深度WGS测序、个体识别、16s宏基因组测序等多种应用,数据产出高效且优质。

文字来源:https://www.mgi-tech.com/products/instruments_info/38/

DNBSEQ-T7

基于华大智造独有的DNBSEQ技术,DNBSEQ-T7全面升级生化、流体及光学系统,并推出了高通量测序试剂套装V3.0,24小时内产出数据量可高达7Tb,广泛适用于全基因组测序、超深度外显子组测序表观基因组测序、转录组测序和肿瘤Panel等大型测序项目。

文字来源:https://www.mgi-tech.com/products/instruments_info/11/

还有一个比T7测序量更大的,T2,也被称为测序工厂。

华大智造的测序仪满足的不同的测序需求,也考虑了不同的测序场景之类的,比如DNBSEQ-E25的话就是便携,就比较适合开展紧急的病原微生物测序等。

下面这张图就很好地展现了不同测序仪的特点:

除了测序仪以外,还有试剂盒、远程超声机器人、生信分析加速器等等。

10:30-12:00

由华大智造的工作人员给我们讲解了一些理论。

基因测序

sanger测序-毛细管电泳法

  • 优点:方法简便,分辨率高,测序片段长,测序片段长,流程细致,质控环节多,污染低,结果直观可视,假性结果极低。
  • 缺点:测序试剂贵,通量低,处理比较长的同聚物时也有自身的问题,例如很难以高的可信度将7个A和8个A区分开来。

高通量测序-边合成边测序法

原理视频:https://www.bilibili.com/video/BV1W44y1373N

单分子测序-Pacbio单分子荧光测序法

原理视频: https://b23.tv/f95aSgk

各测序技术的特点

测序方法测序读长优势劣势
Sanger测序400bp-1Kbp长度长,准确率高通量低,成本高
大规模平行测序100-300bp高通量,成本低需要PCR扩增
单分子测序10kb-数百kb高读长,无需扩增准确性低,成本相对较高

基于DNBSEQ的建库以及测序原理

  • 测序成本的下降,呈现“超摩尔定律”

  • NGS测序流程:

    • Extraction
    • Library Prep
    • Sequencing
    • Analysis
  • MGI WGS(全基因组测序)建库技术路线

    • 打断

      • 物理打断:将电能转化为声能,这种声能能使液体形成密集的小气泡,随着气泡震动和其猛烈的爆破而产生机械剪切力,从而对基因组DNA进行物理性打断。
    • 片段筛选:固相载体可逆化固定(SPRI)

      • 磁珠体系包括:磁珠、聚乙二醇(PEG)、盐离子;

        在一定条件的聚乙二醇及盐离子的环境中,DNA可吸附到羧基修饰的盐离子表面;该过程是可逆的,在一定条件下也可以被洗脱回收;磁珠结合液比例不同,磁珠结合DNA片段的长度不同。

      • 磁珠先结合分子量较大的片段,依次吸附,根据此原理得到目标片段。

    • 末端修复:将DNA片段两端的粘性未端修复成平末端,并将5’端磷酸化,在3’端添加dA尾

    • 接头连接

    • 由于测序仪器的测序能力远大于测试样本序列量,为避免仪器浪费,因此一个lane同时测定多个样品成为很自然的思路。然而为了区分多种样品的序列,就必须要给不同样品加上特定的“标签”,从而可以在后续数据分析时将不同样品数据分开,而这个“标签”就是barcode。

      简言之,barcode就是测序中混合样品的”身份证“,用于区分不同样品。

      文字来源:https://zhuanlan.zhihu.com/p/565425515

      • 利用连接酶将接头与插入片段连接
      • 为了barcode碱基平衡,接头连接时需要考虑barcode成组
      • 连接反应结束后,可使用试剂套装内的 DNA Clean Beads进行磁珠纯化,去除残留接头及未连接的 DNA 片段
    • PCR

      • 通过 PCR扩增富集目的片段,确保有足够产物可进行下一步环化反应(1 pmol)
      • 需根据投入量严格控制扩增循环数:循环数不足,会导至文库产出不足;循环数过多,又会影响后续数据性能表现
    • 环化

      95度变性、再利用Splint Oligo(相当于锁)环化

  • 三大核心技术

    • 原理视频:https://www.mgi-tech.com/products/resources

    • DNA纳米球滚环扩增技术(DNB)

      • 为什么制备DNB? 放大荧光信号,荧光信号过低,Base call软件无法进行识别

      • 如何制备DNB? 引物退火;RCA 酶结合,合成延伸;链置换;300-500拷贝

      • 优势:相比于PCR的指数扩增,它有低扩增偏向性、扩增错误零累计、低标签跳跃等优点
    • 规则阵列式载片技术

    • 联合探针锚定聚合技术(cPAS)


12:00-13:30

吃饭、午休

13:30-17:00

实操实操

主要做了两个实验:

  • MGISP-100自动化建库的模拟实操
  • DNB的制作


很有趣的一次体验,让我对基因测序及其商业化有了全新的认识,最重要的是真实感受到生信还是非常有用的,以后还是可以找到工作的哈哈哈哈哈(华大智造今天遇到的好几个工作人员都是我们同校的学长学姐)

声明:
1、凡本网注明“来源:小桔灯网”的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,转载需联系授权。
2、凡本网注明“来源:XXX(非小桔灯网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。其版权归原作者所有,如有侵权请联系删除。
3、所有再转载者需自行获得原作者授权并注明来源。

鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

最新评论

关闭

官方推荐 上一条 /3 下一条

客服中心 搜索 官方QQ群 洽谈合作
返回顶部