Illumina因美納NextSeq™ 1000/2000 RNA-Seq解決方案

文庫製備產品組合支持轉錄組範圍內的分析，可靈活應對不同物種、樣本類型和起始量的挑戰

可擴展的測序通量，支持廣泛的RNA-Seq應用

集成DRAGEN 二級分析，優化工作流程效率

簡 介

NextSeq 1000/1000-CN和NextSeq 2000/2000-CN RNA 測序（RNA-Seq） 解決方案（ 以下統稱“NextSeq 1000/2000 RNA-Seq 測序方案”）帶來了清晰、完整的轉錄組視圖，使之比以往更加易行。該解決方案搭載業界前沿的因美納新一代測序技術（NGS），優化的邊合成邊測序（SBS）化學技術——XLEAP-SBS™化學技術，從文庫製備到數據分析，可一體化完成（ 圖1）。NextSeq 1000/1000-CN和NextSeq 2000/2000-CN系列測序系統（以下統稱“NextSeq 1000/2000系列測序系統”）（圖2）的靈活性和可擴展性使用戶能夠高效應對各種樣本通量，確保在測序預算和樣本通量之間取得理想平衡。NextSeq 1000/2000 RNA-Seq解決方案支持一系列RNA 應用，涵蓋從基本的基因表達譜分析到複雜的全轉錄組分析。

圖1：NextSeq 1000/2000 RNA-Seq工作流程⸺NextSeq 1000/2000系列測序系統⸺一種簡單的集成式NGS測序方案，可提供高度準確的RNA-Seq測序數據。工作時間因實驗和檢測類型而異。

圖2：NextSeq 1000/2000 系列測序系統⸺NextSeq 1000/2000 系列測序系統搭載XLEAP-SBS 化學技術和機載二級數據分析模塊，實現測序工作流程一體化。

RNA-Seq的優勢

RNA-Seq 正逐漸成爲行業先鋒尤爲青睞的方法1,2，可以呈現轉錄組在特定時間點的詳細快照。與定量 PCR 相比具有很多優勢，包括：

無假設的實驗設計，無需轉錄組的先驗知識

更強的探索能力，可檢測已知和新型轉錄本

更高的通量能力，每次檢測可定量數百個至數千個區域

更廣泛的動態範圍，基因表達的檢測更加準確

每次檢測更多數據，提供全部序列和變異信息

集成式NGS工作流程

NextSeq 1000/2000 系列測序系統支持廣泛的文庫製備解決方案，可滿足各種轉錄組研究的需求。研究人員可以在多種文庫製備試劑盒中選擇一種最適合其實驗需求的試劑盒，幫助他們克服常見挑戰，例如起始RNA 質量不佳或樣本量有限。

先進的因美納RNA文庫製備

憑藉在RNA-Seq 領域積累的豐富經驗，因美納可爲RNA 文庫製備提供值得信賴的成熟解決方案。因美納RNA 文庫製備試劑盒產品系列持續改進，可爲研究人員提供所需的高質量數據，其一體化的工作流程可幫助研究人員在一個標準工作班次內完成全部實驗。因美納提供了三種RNA 文庫製備試劑盒（表1）：

表1：因美納RNA 文庫製備試劑盒

a. 配備的Ribo-Zero Plus 可從多個物種的樣本（包括人類、小鼠、大鼠、細菌和流行病學樣本）中去除大量RNA。

b. 僅適用於人類樣本。使用Illumina Exome Panel 和Respiratory Oligos Panel v2 進行測試。Illumina RNA Prep with Enrichment 不提供鏈信息。

c. 顯示的爲高質量RNA 的最低起始量。爲獲得理想質量以及對於FFPE 樣本，Illumina Stranded Total RNA Prep 的最低建議量爲10 ng。

d. 手動操作和總時間基於手動處理24 個樣本（用於Illumina Stranded Total RNA 和mRNA 工作流程）和1 個樣本（用於富集工作流程）所需的時間。

NextSeq 1000/2000

系列測序系統

NextSeq 1000/2000 系列測序系統強大而靈活的性能，可滿足各種轉錄組分析的需求。其提供的四種流動槽類型讓研究人員可在樣本量和每個樣本的 read 之間選擇理想的平衡點（表 2）。例如，基因表達譜分析（測定已知特徵的基因水平丰度）可在高通量模式下高效開展，單次運行最多檢測170 個樣本†。全轉錄組分析具有發現新特徵的能力，每次運行最多可檢測34 個樣本的編碼和非編碼 RNA；在分析編碼 RNA 時，研究人員每次運行最多可檢測68 個樣本（表2、表3）。

表2：因美納RNA-Seq解決方案和每個流動槽的樣本通量

a.針對Illumina Stranded Total RNA Prep 和Illumina Stranded mRNA Prep，推薦讀長爲2 × 75 bp；針對Illumina RNA Prep with Enrichment，推薦讀長爲2 × 100 bp。

b. Illumina Stranded mRNA Prep 與FFPE 樣本不兼容。對於低質量樣本或FFPE 樣本，建議使用Illumina RNA Prep with Enrichment 或Illumina Stranded Total RNA Prep。

c. P3 和P4 試劑僅適用於NextSeq 2000/2000-CN 基因測序儀。

d. NovaSeq X Plus 基因測序儀支持單流動槽運行或雙流動槽運行。NovaSeq X 基因測序儀支持單流動槽運行。

e. 最多384 個唯一雙標籤序列可用。對於NovaSeq X 系列，獨立通道上樣可實現更多樣本的多重分析。

表3：NextSeq 1000/1000-CN 和NextSeq 2000/2000-CN 進行RNA-Seq 的性能參數

a. 輸出規格基於單個流動槽，使用Illumina PhiX 對照文庫，在支持的簇密度下產出進行計算。

b. 運行時間包括NextSeq 1000/2000 系列測序系統上的簇生成、測序和鹼基檢出。

c. 質量分值的計算基於Illumina PhiX 質控文庫。根據文庫類型和質量、插入片段大小、上樣濃度及其他實驗因素的不同，性能表現可能有所差異。高於Q30的鹼基比例是基於整個運行的平均值。

d. 用於P1、P2 和P3 流動槽的XLEAP-SBS 試劑於2024 年第二季度上市。

e. P3 和P4 試劑僅適用於NextSeq 2000/2000-CN 系列測序系統。

NextSeq 1000/2000 系列測序系統提供了跨應用的靈活性，讓研究人員能夠在多個測序項目之間輕鬆轉換（圖3）。該系統與 Illumina 以及第三方的一系列文庫製備試劑盒兼容，可實現羣體細胞 RNA-Seq、單細胞RNA-Seq、外顯子組測序及其他應用之間的輕鬆轉換。例如，研究人員可在NextSeq 1000/2000 系列測序系統上將 RNA-Seq 與外顯子組測序結合在一起，評估編碼變異是否影響轉錄本表達，或開展ATAC-Seq‡ 分析染色質可及性，更好地描述功能調控。

利用XLEAP-SBS化學技術實現深入探索

利用NextSeq 1000/2000 系列測序系統，研究人員可以通過更高的讀取深度實現深入研究，在檢測基因、轉錄本和差異表達時，獲得更準確的倍數變化估計值和更高的靈敏度。XLEAP-SBS 化學技術，是 Illumina 迄今爲止最快、數據質量最高、最可靠的測序化學技術，搭載這種技術後，Nextseq 1000/2000 系列測序系統一躍成爲了 Illumina 所有臺式測序儀中通量最高、單樣本測序成本最低的測序系統。

† 表達譜分析假設每個樣本10M reads。

‡ ATAC-Seq，轉座酶可及性染色質測序分析。

NextSeq 1000/2000 系列測序系統降低了每 Gb 測序結果輸出的成本，再加上額外的測序能力，有助於：

每個樣本獲得更多的 read，以捕獲有關低丰度轉錄本的信息

在給定的研究預算內，可對更多樣本進行測序，使實驗設計更加多元

以更全面的方法捕捉 RNA 研究中更復雜的方面，推動更多發現

NextSeq 1000/2000系列測序系統的雙通量模式（表3）讓研究人員可以根據樣本量和通量需求來優化研究設計。例如，NextSeq 2000/2000-CN P4流動槽提供了額外的測序能力，可使 RNA-Seq成爲許多實驗室分子工具庫中的常規工具，也給了實驗設計更靈活的選擇。如果需要更高的樣本通量，可利用 NovaSeq™ 6000系統開展研究，將每次運行樣本量擴展到數百個（表2）。

雙端測序的價值

藉助NextSeq 1000/2000 系列測序系統，研究人員可開展單端或雙端測序。單端測序性價比高，適合基因表達譜分析。然而，雙端 RNA-Seq 具有關鍵優勢。通過插入片段兩端生成的序列深度信息來有效區分轉錄異構體，從而對轉錄水平的丰度更準確地檢測和定量。雙端信息明顯提高了檢測基因融合以及插入/缺失（indel）變異的靈敏度。

因美納簡化的分析解決方案

DRAGEN™二級分析

RNA-Seq 數據分析可以使用Illumina DRAGEN 二級分析中的工具進行，這是一套準確、全面、高效的數據分析流程。§Illumina DRAGEN RNA 流程從 NextSeq 2000/2000-CN 測序系統獲得數據輸出，可以開展與參考基因組的準確 RNA 比對、基因的變異檢出和定量，以及剪接點和候選基因融合的表徵（圖3）。DRAGEN RNA 流程可以在NextSeq 1000/2000 系列測序系統上通過DRAGEN 硬件載機完成。

§ NextSeq 1000/2000 系列測序系統包含DRAGEN 硬件。儀器隨附DRAGEN 許可證，無需單獨購買。

圖3：DRAGEN RNA 流程⸺使用DRAGEN RNA 流程繪製的差異表達熱圖截圖示例，該流程可在NextSeq 1000/2000 系列測序系統上使用

NextSeq 1000/2000 系列測序系統強大、快速、靈活，NextSeq 1000/2000 RNA-Seq 測序方案將NextSeq 1000/2000 系列測序系統與先進的RNA 文庫製備產品組合以及用戶友好型RNA-Seq 軟件應用程序結合在一起，可提供從RNA 文庫製備到測序結果分析的一體化工作流程。該測序方案提供的四種流動槽配置，可確保在各種RNA-Seq 項目類型中實現高性價比。

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Geraci F, Saha I, Bianchini M. Editorial: RNA-Seq Analysis:Methods, Applications and Challenges. Front Genet.2020;11:220.doi:10.3389/fgene. 2020.00220

Corchete LA, Rojas EA, Alonso-López D, De Las Rivas J,Gutiérrez NC, Burguillo FJ.Systematic comparison and assessment of RNA-seq procedures for gene expression quantitative analysis.Sci Rep. 2020;10(1):19737.doi:10.1038/s41598-02076881-x

僅供研究使用，不得用於診斷。