作者:Allison Yunghans,公共衛(wèi)生碩士,研究助理,Illumina核心應(yīng)用組
如今,全世界都知道了Illumina的新款測序儀——MiniSeq,它是專為那些需要簡單實(shí)惠、但功能強(qiáng)大的靶向測序方案的研究人員而設(shè)計(jì)的。不過,我試用這個(gè)小儀器已有幾個(gè)月的時(shí)間,當(dāng)時(shí)我加入了Illumina核心應(yīng)用組。我的背景是普通生物學(xué)和公共衛(wèi)生,盡管我曾經(jīng)在科研和工業(yè)實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任研究助理,但我對(duì)新一代測序(NGS)沒有任何經(jīng)驗(yàn)。雖然掌握對(duì)工作很關(guān)鍵的技術(shù)和應(yīng)用還存在挑戰(zhàn),但我能相對(duì)輕松地安排實(shí)驗(yàn)并運(yùn)行。從指導(dǎo)運(yùn)行設(shè)置到數(shù)據(jù)分析的功能,自始至終,MiniSeq都在為我這樣的NGS新手用戶而考慮。
我的職責(zé)之一是支持Illumina的文庫制備產(chǎn)品,包括TruSeq? Targeted RNA,一種對(duì)幾十至幾千個(gè)基因同時(shí)進(jìn)行表達(dá)譜分析的擴(kuò)增子方法。在文庫制備之后,我將在MiSeq?上測序我的文庫,并在BaseSpace?上分析數(shù)據(jù),MiSeq是近幾年Illumina主力的桌上型測序系統(tǒng)。盡管MiSeq系統(tǒng)是用戶友好的,但是當(dāng)我開始使用MiniSeq時(shí),我還是驚訝地發(fā)現(xiàn)了更多簡單和有用的功能,它們來自MiSeq和NextSeq?系統(tǒng)的最佳創(chuàng)意組合。MiniSeq流動(dòng)槽是干燥包裝的,這節(jié)省了MiSeq流動(dòng)槽因?yàn)橐簯B(tài)運(yùn)輸所需的準(zhǔn)備時(shí)間。MiniSeq一體化試劑盒的設(shè)計(jì)節(jié)省了實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間和空間。MiniSeq的進(jìn)一步改進(jìn)包括,試劑盒是全包的,含有全部洗滌液,因此不需要在每次運(yùn)行時(shí)購買和識(shí)別不同的緩沖液和部件。同時(shí),MiniSeq是Illumina臺(tái)式測序系統(tǒng)中占地面積最小的,只有18 x 19英寸,將更多實(shí)驗(yàn)室臺(tái)面上空間留給其他任務(wù)。
MiniSeq運(yùn)行所需的設(shè)置時(shí)間極少;最終的文庫準(zhǔn)備只需要不到10分鐘。儀器設(shè)置簡單至極,屏幕上一步一步的動(dòng)畫指引我完成上樣試劑盒和流動(dòng)槽的過程。經(jīng)過一些系統(tǒng)檢查,儀器就可以開始運(yùn)行了。MiniSeq在大約24小時(shí)內(nèi)即可完成2 x 150 bp的測序運(yùn)行,使得計(jì)劃第二天下一次運(yùn)行更加容易。儀器還顯示了運(yùn)行大約在什么時(shí)候完成。
圖1:運(yùn)行過程中MiniSeq控制軟件的截屏,它顯示了預(yù)計(jì)的完成時(shí)間。
當(dāng)運(yùn)行完成時(shí),MiniSeq直接進(jìn)入洗滌過程,像NextSeq一樣,因此直到計(jì)劃下一次運(yùn)行才需要回到儀器邊。MiniSeq系統(tǒng)也有在運(yùn)行后自動(dòng)將試劑盒中的所有試劑清理到廢液瓶中的選項(xiàng),協(xié)助安全處理用過的試劑盒。
與Illumina其他的測序系統(tǒng)一樣,MiniSeq與BaseSpace完全兼容。不過MiniSeq最棒的地方在于:此系統(tǒng)內(nèi)置Illumina新的Local Run Manager軟件。這個(gè)儀器上的軟件追蹤運(yùn)行,并自動(dòng)開展數(shù)據(jù)分析。我曾以為所有的NGS分析都絕對(duì)需要大型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或BaseSpace這樣的云端分析環(huán)境(你仍然可以使用這些來分析),但Local Run Manager不同– 所有分析都在MiniSeq上自動(dòng)完成。
通過Local Run Manager來設(shè)置運(yùn)行非常簡單,可以通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)頁瀏覽器來操作。第一步是選擇預(yù)先設(shè)定好的應(yīng)用。Local Run Manager可以選擇一個(gè)預(yù)定義的模板來作為你的模板,以方便設(shè)置所需的讀長和樣品索引,并輸入樣品信息。
圖2:Local Run Manager上的TruSeq Targeted RNA運(yùn)行設(shè)置
我喜歡在設(shè)置界面剪切和粘貼文庫和樣品信息,或?qū)牒唵文0暹@樣的功能。Local Run Manager運(yùn)行模板還可以讓你選擇分析的選項(xiàng)。在設(shè)置運(yùn)行并完成后,Local Run Manager將自動(dòng)開展分析,并生成報(bào)告,總結(jié)運(yùn)行的測序結(jié)果。
圖中顯示了一些結(jié)果,是利用Local Run Manager Targeted RNA流程分析我的Targeted RNA文庫所產(chǎn)生的。同樣,這一切都在MiniSeq儀器上完成– 不需要大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或連接到云端。對(duì)于那些不使用云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)室,或作為生物信息學(xué)家開展更廣泛分析之前的第一輪自動(dòng)分析,這的確是一個(gè)很大的好處。
圖3:Local Run Manager中顯示的TruSeq Targeted RNA結(jié)果。曲線和表格顯示了人腦參考RNA(HBRR)的兩個(gè)技術(shù)重復(fù)之間的基因表達(dá)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。表格中選中的EGFR基因突出顯示了散點(diǎn)圖中的特定數(shù)據(jù)點(diǎn)(紅色)。
我很享受與Illumina的團(tuán)隊(duì)一起工作,為MiniSeq和Local Run Manager賦予生命。我想,那些一直想著手NGS但又擔(dān)心設(shè)備太過復(fù)雜或沒有足夠的IT和生物信息學(xué)支持的研究人員,將會(huì)驚喜地看到MiniSeq在你手中的表現(xiàn)。