超长片段回收仪HLS最新联用方案—靶向TELL-Seq，简化MHC单倍体分型！

环亚生物

2023/11/01 11:01

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背景知识：

1.什么是HLS-CATCH技术？

HLS-CATCH技术是利用HLS（来自Sage Science公司的超长核酸片段回收仪）联合CRISPR-Cas9基因编辑技术，获取长片段完整基因，长度范围50kb-400kb。其原理如图1：（1）在HLS上直接裂解细胞，完整的基因组DNA释放；（2）使用CRISPR-Cas9基因编辑技术靶向剪切获取目标长片段DNA；（3）通过HLS直接获取高质量完整的目标长片段（HMW DNA）。后续可以匹配Nanopore、Pacbio、Illumina等测序平台进行序列分析。

图1:HLS-CATCH技术原理图

2.什么是TELL-Seq？

美国Universal Sequencing Technology公司（简称UST）推出的TELL-Seq^TM 关联长读长测序文库构建技术(Transposase Enzyme Linked Long-read Sequencing)，是一种基于二代测序平台，可以在单个PCR管中对整个人类基因组实现测序的方法（如图2）。但是对于研究单一或者少数基因位点的研究者来说，不够经济高效。因此，美国Universal Sequencing Technology公司与Sage Science公司联合TELL-Seq和 HLS-CATCH技术，开发了一种优化的实验方法：靶向TELL-Seq。即使用HLS-CATCH技术获取目标基因片段后，再进行TELL-Seq，最大限度地节约测序成本和数据分析时间。

图2:TELL-Seq 流程图（来源：Illumina）

近日，Sage Science公司发布了联合TELL-Seq与 HLS-CATCH技术在MHC（major histocompatibility complex）基因单倍体分型的案例。

实验内容：

1. gRNA（Guide RNA）设计：针对MHC基因，设计gRNA

针对MHC基因座（约4 MB），设计了两种gRNA方案。第一种按照间隔400kb设计剪切位点，每个剪切位点设计3个gRNA（见图3红色框：set3）；第二种方案同样按照间隔400kb设计剪切位点，但剪切位点与第一种相比偏移200kb（见图3紫色框：set1）。两种方案分别在HLS独立运行，获取目标400kb片段后，混合进行TELL-Seq。

图3:gRNA（Guide RNA）设计图示

2.文库构建：构建TELL-Seq Linked Read Library

TELL-Seq文库构建简单且高效。DNA投入量为1ng，在单个PCR管中3小时即可实现TELL-Seq Linked Read Library构建（图4）。前期HMW DNA获取对于后续单倍体分型分析至关重要，高质量且完整的DNA才能精准定位单倍体类型。

图4:TELL-Seq Linked Read Library构建流程

实验结果：

初步结果显示，经HLS-CATCH技术富集后，获取的测序数据对于目标MHC基因座具有足够的覆盖度（约180×），并且满足单倍体分型测序数据要求。具体情况如图5：

图5-1:测序覆盖度分析

图5-2:IGV查看MHC单倍体分型

图5-3:测序数据分析总览

通过三代测序数据进行单倍体分型分析，一直具有高挑战性和高成本的劣势。而TELL-Seq技术的发展，使得在二代测序平台上实现单倍体分型成为可能。靶向TELL-Seq是单倍体分型的得力助手，一方面可以获取高度准确的数据用于分析，另一方面又可以降低成本、检测周期和DNA投入量。

应用案例链接：https://sagescience.com/wp-content/uploads/2022/10/TELL-SEQ-MHC-App-Note.pdf

Sage Science是全球领先的全自动核酸电泳片段回收仪的生产厂家，拥有美国技术专利，各个型号产品可以高效完成不同长度范围DNA片段的精准回收，广泛用于二代测序、三代测序以及多种分子生物学相关领域。

环亚生物科技有限公司作为美国Sage Science公司在中国区的独家代理商，自2011年以来将Sage Science的产品线引入国内，一直为国内用户提供专业的全自动核酸片段回收系统的安装测试、应用培训，技术支持与售后维护工作，赢得客户的一致好评与信任。环亚生物科技有限公司将一如既往的支持越来越多的Sage Science用户。