CN111005073A - 一种多样本文库的构建方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基因高通量测序技术领域,尤其涉及一种多样本文库的构建方法及装置。用于提高处理效率,降低测序成本,该方法为:将片段化的若干DNA经过磁珠纯化后获得若干第一样本,将若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本,并在若干第二样本的溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本,将若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增后得到多样本文库,其中,所述多样本文库中每个样本所携带的P5标签和P7标签用于唯一标识每个样本。这样,可以通过处理片段化的若干DNA,得到多样本文库,提升资源利用率,降低生产成本,并且,避免出现样本混乱的情况,提高对样本的识别性能,提高测序效率,满足对多样本文库的构建需求。
Description
技术领域
本发明涉及基因高通量测序技术领域,尤其涉及一种多样本文库的构建方法及装置。
背景技术
随着20世纪90年代人类基因组计划的启动,六国科学家耗资30亿美元,用时13年成功绘制了人类基因组序列图谱,奠定了人类探索生命本质的基础。人类基因组测序的完成标志着分子医学时代的到来,也催生了高通量测序(Next Generation Sequencing,NGS)技术,即,第二代测序技术。NGS技术被称为测序技术发展史上的一个里程碑,该技术可以对数百万个脱氧核糖核酸(DeoxyriboNucleic Acid,DNA)分子同时进行测序,这使得对一个物种的转录组和基因组进行细致全面的分析成为可能,为生命科学基础研究、转化应用奠定了基础。
经过十几年,NGS技术得到了飞速发展,NGS技术已经从科研的小众领域逐渐走向了临床,应用在产前筛查、肿瘤检测、遗传病筛查和胚胎植入前筛查等领域。无创产前诊断胚胎染色体非整倍性异常是应用成熟的第一个转化技术,部分国家或城市已将此项检查纳入居民医疗保障体系,临床应用的推广带动了测序市场的发展。但是,现有NGS技术难以满足对文库构建的日益增长要求,无法进一步提高测序效率,影响文库制备环节的效率,增加文库构建的成本,难以保证NGS技术的广泛推广。
因此,需要设计一种多样本文库的构建方法以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种多样本文库的构建方法及装置,以有效提高处理效率,降低测序成本。
一种多样本文库的构建方法,包括:
通过酶切获得片段化的若干脱氧核糖核酸DNA,并将所述若干DNA经过磁珠纯化后获得若干第一样本;
将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本,并在所述若干第二样本的溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本,其中,所述第三样本中每个样本的5’端携带P5标签的P5接头,所述每个样本的3’端携带通用的P7接头;
将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,其中,所述多样本文库中每个样本所携带的P5标签和P7标签用于唯一标识每个样本。
可选的,在将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本之后,在若干第二样本溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本之前,进一步包括:
根据预设的DNA样本数目,设置所述第一试剂的第一数目和所述第二试剂的第二数目;
将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释,获得所述第一数目的所述第一试剂,以及将包含所述P7接头的溶液按照预设的第二溶液浓度进行稀释,获得所述第二数目的所述第二试剂。
可选的,在根据所述预设的DNA样本数目,设置所述第一试剂的第一数目之后,在将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释之前,进一步包括:
确定所述P5接头中正链的数量和反链的数量,并确定所述正链的数量和所述反链的数量中的最小值;
按照所述最小值将正链和反链进行等量混合,获得具有双链结构的所述P5接头。
可选的,将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,具体包括:
确定所述若干第三样本中的各个接头的末端不平时,在所述末端处补充碱基,并将所述若干第三样本经过磁珠纯化后获得若干第四样本,其中,所述各个接头包括所述带P5标签的P5接头和所述通用的P7接头,所述各个接头是由若干碱基构成的序列;
在若干第四样本溶液中加入第三试剂,并将所述若干第四样本经过磁珠纯化后获得若干第五样本,以及将携带所述P5标签和P7标签的所述若干第五样本作为所述多样本文库,其中,所述第三试剂携带所述P7标签的P7引物,所述第四样本中每个样本的3’端携带所述P7标签的P7接头。
可选的,将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释,获得所述第一数目的所述第一试剂,具体包括:
获取包含所述P5接头的所述溶液的浓度,并根据所述溶液的浓度与溶剂之间的对应关系确定需要添加的溶剂的体积;
将所述溶液与所述体积的溶剂进行混合,获得所述第一试剂,其中,所述第一试剂的浓度等于所述第一溶液浓度。
一种多样本文库的构建装置,可选的,包括:
第一处理单元,用于通过酶切获得片段化的若干脱氧核糖核酸DNA,并将所述若干DNA经过磁珠纯化后获得若干第一样本;
第二处理单元,用于将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本,并在所述若干第二样本的溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本,其中,所述第三样本中每个样本的5’端携带P5标签的P5接头,所述每个样本的3’端携带通用的P7接头;
构建单元,用于将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,其中,所述多样本文库中每个样本所携带的P5标签和P7标签用于唯一标识每个样本。
可选的,在将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本之后,在若干第二样本溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本之前,所述第二处理单元进一步用于:
根据预设的DNA样本数目,设置所述第一试剂的第一数目和所述第二试剂的第二数目;
将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释,获得所述第一数目的所述第一试剂,以及将包含所述P7接头的溶液按照预设的第二溶液浓度进行稀释,获得所述第二数目的所述第二试剂。
可选的,在根据所述预设的DNA样本数目,设置所述第一试剂的第一数目之后,在将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释之前,所述第二处理单元进一步用于:
确定所述P5接头中正链的数量和反链的数量,并确定所述正链的数量和所述反链的数量中的最小值;
按照所述最小值将正链和反链进行等量混合,获得具有双链结构的所述P5接头。
可选的,将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,所述构建单元具体用于:
确定所述若干第三样本中的各个接头的末端不平时,在所述末端处补充碱基,并将所述若干第三样本经过磁珠纯化后获得若干第四样本,其中,所述各个接头包括所述带P5标签的P5接头和所述通用的P7接头,所述各个接头是由若干碱基构成的序列;
在若干第四样本溶液中加入第三试剂,并将所述若干第四样本经过磁珠纯化后获得若干第五样本,以及将携带所述P5标签和P7标签的所述若干第五样本作为所述多样本文库,其中,所述第三试剂携带所述P7标签的P7引物,所述第四样本中每个样本的3’端携带所述P7标签的P7接头。
可选的,将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释,获得所述第一数目的所述第一试剂,所述第二处理单元具体用于:
获取包含所述P5接头的所述溶液的浓度,并根据所述溶液的浓度与溶剂之间的对应关系确定需要添加的溶剂的体积;
将所述溶液与所述体积的溶剂进行混合,获得所述第一试剂,其中,所述第一试剂的浓度等于所述第一溶液浓度。
一种存储介质,可选的,存储有用于实现多样本文库的构建方法的程序,所述程序被处理器运行时,执行以下步骤:
通过酶切获得片段化的若干脱氧核糖核酸DNA,并将所述若干DNA经过磁珠纯化后获得若干第一样本;
将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本,并在所述若干第二样本的溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本,其中,所述第三样本中每个样本的5’端携带P5标签的P5接头,所述每个样本的3’端携带通用的P7接头;
将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,其中,所述多样本文库中每个样本所携带的P5标签和P7标签用于唯一标识每个样本。
一种通信装置,可选的,包括一个或多个处理器;以及一个或多个计算机可读介质,所述可读介质上存储有指令,所述指令被所述一个或多个处理器执行时,使得所述装置执行如上述任一项所述的方法。
综上所述,本发明实施例中,将片段化的若干DNA经过磁珠纯化后获得若干第一样本,将若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本,并在若干第二样本的溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本,将若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增后得到多样本文库,其中,所述多样本文库中每个样本所携带的P5标签和P7标签用于唯一标识每个样本。这样,可以通过处理片段化的若干DNA,得到多样本文库,提升资源利用率,降低生产成本,并且,避免出现样本混乱的情况,提高对样本的识别性能,提高测序效率,满足对多样本文库的构建需求。
附图说明
图1为本发明实施例中多样本文库的构建详细流程示意图;
图2为本发明实施例中构建装置功能结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中,参阅图1所示,多样本文库的构建详细流程如下:
步骤100:将DNA进行定量。
具体的,本发明实施例中,在对DNA进行定量前,需要采用聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)水将荧光试剂(sybgreen)稀释到1倍浓度,取48个DNA样本,按表1分别将sybgreen与DNA加入384个孔板中,即,将5uL(微升)的sybgreen、1uL的DNA,然后,掌上离心机离心10秒(s),静置5分钟(min),放入酶标仪读取荧光信号。每8个DNA样本为一组分别稀释到96个孔板上,同一组中每个DNA样本的DNA总量是一样的,以该组中最小信号值样本加入17.5uL为基准,计算其他DNA样本要加入的量,加入总量为17.5uL,量不足的以PCR水补足。
表1
步骤101:通过酶切获得片段化的若干DNA,并将所述若干DNA经过磁珠纯化后获得若干第一样本。
具体的,本发明实施例中,在对每个DNA样本的DNA总量进行定量后,需要将分装到96个孔板的各个DNA样本进行酶切打断,每个孔板的反应体系为20uL。
例如,参阅表2所示,可以将2uL的缓冲液I、0.5uL的DNA片段化酶和17.5uL的DNA加入孔板中进行混合,然后,执行酶切打断。
表2
试剂/样本 | 用量(uL) |
缓冲液I | 2 |
DNA片段化酶 | 0.5 |
DNA | 17.5 |
在执行酶切打断时,将上述装有试剂样本混合物的96个孔板放置于PCR仪中,并设置仪器参数为:37℃25min,65℃15min,待仪器运行结束后,取出96个孔板,继续进行下一步实验。
另外,针对磁珠纯化的步骤,可简要概述如下:
1)从冰箱4℃冷藏室取出磁珠,室温放置至少30min;2)吸样前使用漩涡混匀仪充分混匀磁珠;3)向20μL片段化DNA产物中加20μL混匀磁珠,吹吸混匀后放置室温孵育5min;4)将96个孔板放置在磁架上,静置3~5min,待液体清澈;5)丢弃上清液,注意不要碰到磁珠;6)每孔加入30μL新鲜配置的80%乙醇;7)30s后吸去80%乙醇;8)重复第6、第7步;9)最后用10μL枪头吸去残余液体。室温干燥3~5min,注意不要使磁珠过分干燥;10)将96个孔板从磁架上移到普通试管架下,加9μL的水,吹吸混匀磁珠,室温放置5min;11)将96个孔板重新放置磁架,静置2~3min,待液体清澈;12)转移7.6uL的液体至新的96个孔板,待下一步使用。
步骤102:将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本。
具体的,本发明实施例中,由于在第一样本中的每个样本都是片段化的,在片段化的DNA的末端会缺少碱基,导致双链上的碱基序列不相等,因此,需要对所述第一样本中的每个样本进行补平末端,然后,得到若干第二样本。
例如,参阅表3所示,利用T4 DNA聚合酶(Polymerase)将片段化的DNA末端补平,补平末端的反应体系为10ul,即,将7.6uL的片段化DNA、1uL的缓冲液II、1uL的牛血清白蛋白(BSA)、0.2uL的T4 DNA聚合酶和0.2uL的脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)进行混合。然后,将上述装有试剂样本混合物的96个孔板放置于PCR仪中,并设置仪器参数为:37℃20分钟,待仪器运行结束后,取出96个孔板,进行下一步实验。
表3
试剂/样本 | 用量(uL) |
片段化DNA | 7.6 |
缓冲液II | 1 |
BSA | 1 |
T4 DNA聚合酶 | 0.2 |
dNTP | 0.2 |
另外,在将所述若干第一样本进行补平末端后,也需要进行磁珠纯化,末端补平产物纯化的步骤可简要概述如下:
1)向10μL片段化DNA产物中加10μL混匀磁珠,吹吸混匀后放置室温孵育5min;2)将96个孔板放置在磁架上,静置3~5min,待液体清澈;3)丢弃上清液,注意不要碰到磁珠;4)每孔加入30μL新鲜配置的80%乙醇;5)30s后吸去80%乙醇;6)重复第4、第5步;7)最后用10μL枪头吸去残余液体。室温干燥3~5min,注意不要使磁珠过分干燥;8)将96个孔板从磁架上移到普通试管架下,加9μL的水,吹吸混匀磁珠,室温放置5min;9)将96个孔板重新放置磁架,静置2~3min,待液体清澈;10)转移7.5uL的液体至新的96个孔板,待下一步使用。
步骤103:根据预设的DNA样本数目,设置所述第一试剂的第一数目和所述第二试剂的第二数目。
例如,当预设的DNA样本的数目为48个时,则设置第一试剂的第一数目为48个,第二试剂是通用的,只有一种,要准备48份第二试剂,即,则设置第二试剂的第二数目为48个。另外,每一管里的DNA样本为8个,共6管,可分为6组,设置第三试剂的第三数目为24个,每一次取6种不同的第三试剂添加到管中,可以添加4次。
具体的,本发明实施例中,在设置第一数目和第二数目之后,需要制作P5接头和通用的P7接头,其中,通用的P7接头中不携带P7标签,在后续流程中对第三样本进行P7标签扩增后,方可得到携带P7标签的P7接头,即,用通用的P7接头和携带P7标签的P7接头来对不同阶段的P7接头进行区分。另外,P5接头和通用的P7接头也可以是在将DNA进行定量之前进行制作,只需直接在试剂里添加制作好的P5接头和通用的P7接头即可。例如,在P5接头的制作过程中,需要确定所述P5接头中正链的数量和反链的数量,并确定所述正链的数量和所述反链的数量中的最小值,然后,按照所述最小值将正链和反链进行等量混合,获得具有双链结构的所述P5接头。
步骤104:将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释,获得所述第一数目的所述第一试剂,以及将包含所述通用的P7接头的溶液按照预设的第二溶液浓度进行稀释,获得所述第二数目的所述第二试剂。具体的,本发明实施例中,获取包含所述P5接头的所述溶液的浓度,并根据所述溶液的浓度与溶剂之间的对应关系确定需要添加的溶剂的体积,然后,将所述溶液与所述体积的溶剂进行混合,获得所述第一试剂,其中,所述第一试剂的浓度等于所述第一溶液浓度。
例如,可以将所述P5接头的溶液按照80微摩(uM)进行稀释,获得48个第一试剂,以及将包含所述通用的P7接头的溶液按照200uM进行稀释,获得第二试剂,即,带P5标签的P5接头可设计为如表4所示的结构,通用的P7接头可设计为如表5所示的结构。
表4
接头编号 | 接头序列 |
1-P5-bar | ctttccctacacgacgctcttccgatctAACGTTA |
1-P5-bar-comp | TAACGTTagatcggaa |
2-P5-bar | ctttccctacacgacgctcttccgatctACGAGCC |
2-P5-bar-comp | GGCTCGTagatcggaa |
3-P5-bar | ctttccctacacgacgctcttccgatctATGCCGC |
3-P5-bar-comp | GCGGCATagatcggaa |
表5
接头编号 | 接头序列 |
P7-bar | TGATCGGAAGAGC |
P7-bar-comp | GTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCA |
步骤105:在所述若干第二样本的溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本,其中,所述第三样本中每个样本的5’端携带P5标签的P5接头,所述每个样本的3’端携带通用的P7接头。
具体的,本发明实施例中,在获得第一试剂和第二试剂后,由于第一试剂中是由包含所述P5接头的溶液稀释得到的,第二试剂中是由包含所述通用的P7接头的溶液稀释得到的,因此,在将所述第一试剂和第二试剂加入若干第二样本的溶液后,即,在片段化的DNA的5’端加入携带P5标签的P5接头,在片段化的DNA的3’端加入通用的P7接头,得到的若干第三样本中每个样本的5’端携带P5标签的P5接头,所述每个样本的3’端携带通用的P7接头。
例如,参阅表6所示,接头连接体系为10uL,将1uL 80uM的第一试剂、0.4uL 200uM的第二试剂、0.1uL的T4 DNA连接酶、1uL的缓冲液III和7.5uL的加入第二样本中进行混合。
表6
试剂/样本 | 用量(uL) |
第一试剂 | 1 |
第二试剂 | 0.4 |
T4 DNA聚合酶 | 0.1 |
缓冲液III | 1 |
第二样本 | 7.5 |
然后,将上述装有试剂样本混合物的96个孔板放置于PCR仪中,并设置仪器参数为:16℃16小时(h),待仪器运行结束后,取出96个孔板,进行下一步实验。
另外,在得到第三样本后,需要进行磁珠纯化,纯化步骤可简要概述如下:
1)采用同一个P7标签的样本混为1管测量混样体积,其中,一管的DNA样本量最大为8个,一个P7下大于8个样本时,可换用新的PCR管,按照等体积加入磁珠,吹吸混匀后放置室温孵育5min;2)将PCR管放到磁架上,静置3~5min,待液体清澈;3)丢弃上清液,注意不要碰到磁珠;4)每管加入30μL新鲜配置的80%乙醇;5)30s后吸去80%乙醇;6)重复第4、第5步;7)最后用10μL枪头吸去残余液体。室温干燥3~5min,注意不要使磁珠过分干燥;8)将PCR管从磁架上移到普通试管架下,加9μL的水,吹吸混匀磁珠,室温放置5min;9)将96个孔板重新放置磁架,静置2~3min,待液体清澈;10)转移7.8uL的液体至PCR管,待下一步使用。
步骤106:将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,其中,所述多样本文库中每个样本所携带的P5标签和P7标签用于唯一标识每个样本。
具体的,本发明实施例中,当确定所述若干第三样本中的各个接头的末端不平时,在所述末端处补充碱基,并将所述若干第三样本经过磁珠纯化后获得若干第四样本,其中,所述各个接头包括所述带P5标签的P5接头和所述通用的P7接头,所述各个接头是由若干碱基构成的序列。
例如,参阅表7所示,用Bst DNA Polymerase对连接好的非平头末端接头进行末端补平,接头补平的反应体系为10uL,即,将7.8uL的带接头的DNA、1uL的缓冲液IV、1uL的dNTP和0.2uL的Bst DNA聚合酶进行混合。其中P5接头包含P5标签的序列,每个DNA样本携带不同的P5接头,通用的P7接头。
表7
试剂/样本 | 用量(uL) |
带接头的DNA | 7.8 |
缓冲液IV | 1 |
dNTP | 1 |
Bst DNA聚合酶 | 0.2 |
然后,将上述装有试剂样本混合物的PCR放置于PCR仪中,并设置仪器参数为:37℃1h,待仪器运行结束后,取出PCR管,进行下一步实验。
另外,在将所述若干第一样本进行补平末端后,也需要进行磁珠纯化,末端补平产物纯化的步骤可简要概述如下:
1)向10μL平末端接头DNA中加10μL混匀磁珠,吹吸混匀后放置室温孵育5min;2)将PCR管放置在磁架上,静置3~5min,待液体清澈;3)丢弃上清液,注意不要碰到磁珠;4)每孔加入30μL新鲜配置的80%乙醇;5)30s后吸去80%乙醇;6)重复第4、第5步;7)最后用10μL枪头吸去残余液体。室温干燥3~5min,注意不要使磁珠过分干燥;8)将96个孔板从磁架上移到普通试管架下,加10μL的水,吹吸混匀磁珠,室温放置5min;9)将96个孔板重新放置磁架,静置2~3min,待液体清澈。
例如,参阅表8所示,在进行P7接头的P7标签扩增时,反应体系为24uL,即,将10uL的接头补齐后的DNA片段、1uL的通用引物、1uL的带P7标签的P7端引物和12uL的PCR MasterMix进行混合。
表8
试剂/样本 | 用量(uL) |
接头补齐后的DNA片段 | 10 |
通用引物 | 1 |
带P7标签的P7端引物 | 1 |
PCR Master Mix | 12 |
然后,将上述装有试剂样本混合物的PCR管板放置于PCR仪中,并按照表9设置仪器参数,仪器运行结束,取出PCR管,进行下一步实验。
表9
进而,在若干第四样本溶液中加入第三试剂,并将所述若干第四样本经过磁珠纯化后获得若干第五样本,以及将携带所述P5标签和P7标签的所述若干第五样本作为所述多样本文库,其中,所述第三试剂携带所述P7标签的P7引物,所述第四样本中每个样本的3’端携带所述P7标签的P7接头。
例如,带P7标签的P7引物可设计为如表10所示的结构。
表10
另外,需要对PCR产物选择性回收,即,磁珠纯化步骤可简要概述如下:
1)将每个PCR管反应液补水至100uL,即,加入77uL水),加入55uL,混合均匀的磁珠,即,总体积的0.55倍,震荡均匀,室温静置5min;2)将PCR管置于磁力架上,使磁珠和上清溶液分离,直至溶液澄清,小心地将上清溶液转移至新的PCR管中,并弃去磁珠;3)向上清中加入15uL混合均匀的磁珠,即,原总体积的0.15倍,震荡均匀,室温静置5min;4)将PCR管放于磁力架上,使磁珠和上清溶液分离,直至溶液澄清,小心吸取上清并弃除,期间避免接触已结合目标DNA的磁珠;5)继续保持离心管固定于磁力架上,向离心管中加入30μL新配置的80%乙醇,室温静置30s,小心弃去上清;6)重复步骤5;7)保持离心管固定在磁力架上,室温静置5-10min,乙醇挥发完全,加入20uL水,震荡均匀,室温静置5min;8)将PCR管置于磁力架上直至溶液澄清,转移18uL上清液至新的PCR管,即得若干第五样本,并将所述若干第五样本作为最终的多样本文库。
基于上述实施例中,参阅图2所示,本发明实施例中,构建装置至少包括:第一处理单元200、第二处理单元210和构建单元220,其中,
第一处理单元200,用于通过酶切获得片段化的若干脱氧核糖核酸DNA,并将所述若干DNA经过磁珠纯化后获得若干第一样本;
第二处理单元210,用于将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本,并在所述若干第二样本的溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本,其中,所述第三样本中每个样本的5’端携带P5标签的P5接头,所述每个样本的3’端携带通用的P7接头;
构建单元220,用于将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,其中,所述多样本文库中每个样本所携带的P5标签和P7标签用于唯一标识每个样本。
可选的,在将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本之后,在若干第二样本溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本之前,所述第二处理单元210进一步用于:
根据预设的DNA样本数目,设置所述第一试剂的第一数目和所述第二试剂的第二数目;
将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释,获得所述第一数目的所述第一试剂,以及将包含所述P7接头的溶液按照预设的第二溶液浓度进行稀释,获得所述第二数目的所述第二试剂。
可选的,在根据所述预设的DNA样本数目,设置所述第一试剂的第一数目之后,在将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释之前,所述第二处理单元210进一步用于:
确定所述P5接头中正链的数量和反链的数量,并确定所述正链的数量和所述反链的数量中的最小值;
按照所述最小值将正链和反链进行等量混合,获得具有双链结构的所述P5接头。
可选的,将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,所述构建单元220具体用于:
确定所述若干第三样本中的各个接头的末端不平时,在所述末端处补充碱基,并将所述若干第三样本经过磁珠纯化后获得若干第四样本,其中,所述各个接头包括所述带P5标签的P5接头和所述通用的P7接头,所述各个接头是由若干碱基构成的序列;
在若干第四样本溶液中加入第三试剂,并将所述若干第四样本经过磁珠纯化后获得若干第五样本,以及将携带所述P5标签和P7标签的所述若干第五样本作为所述多样本文库,其中,所述第三试剂携带所述P7标签的P7引物,所述第四样本中每个样本的3’端携带所述P7标签的P7接头。
可选的,将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释,获得所述第一数目的所述第一试剂,所述第二处理单元210具体用于:
获取包含所述P5接头的所述溶液的浓度,并根据所述溶液的浓度与溶剂之间的对应关系确定需要添加的溶剂的体积;
将所述溶液与所述体积的溶剂进行混合,获得所述第一试剂,其中,所述第一试剂的浓度等于所述第一溶液浓度。
基于同一发明构思,本发明实施例提供一种存储介质,存储有用于实现多样本文库的构建方法的程序,所述程序被处理器运行时,执行以下步骤:
通过酶切获得片段化的若干脱氧核糖核酸DNA,并将所述若干DNA经过磁珠纯化后获得若干第一样本;
将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本,并在所述若干第二样本的溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本,其中,所述第三样本中每个样本的5’端携带P5标签的P5接头,所述每个样本的3’端携带通用的P7接头;
将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,其中,所述多样本文库中每个样本所携带的P5标签和P7标签用于唯一标识每个样本。
基于同一发明构思,本发明实施例提供一种通信装置,包括一个或多个处理器;以及一个或多个计算机可读介质,所述可读介质上存储有指令,所述指令被所述一个或多个处理器执行时,使得所述装置执行如上述任一项所述的方法。
综上所述,本发明实施例中,首先,通过酶切获得片段化的若干DNA,并将所述若干DNA经过磁珠纯化后获得若干第一样本,将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本,并在所述若干第二样本的溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本,将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,其中,所述多样本文库中每个样本所携带的P5标签和P7标签用于唯一标识每个样本。这样,可以通过处理片段化的若干DNA,获得若干第一样本、若干第二样本和若干第三样本,并对所述第三样本做进一步处理后得到所需的多样本文库,提升资源利用率,降低资源浪费,降低生产成本,并且,可以通过获得的多样本文库中每个样本所携带的P5标签和P7标签,来识别每个样本,避免出现样本混乱的情况,提高对样本的识别性能,提高测序效率,满足研究人员对多样本文库的构建需求,有利于所提技术方案的广泛推广,提升方案的实用性。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样,倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
SEQUENCE LISTING
<110> 深兰科技(上海)有限公司
<120> 一种多样本文库的构建方法及装置
<130> 接头和引物序列
<160> 14
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 35
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(35)
<223> 接头序列
<400> 1
ctttccctac acgacgctct tccgatctaa cgtta 35
<210> 2
<211> 16
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(16)
<223> 接头序列
<400> 2
taacgttaga tcggaa 16
<210> 3
<211> 35
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(35)
<223> 接头序列
<400> 3
ctttccctac acgacgctct tccgatctac gagcc 35
<210> 4
<211> 16
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(16)
<223> 接头序列
<400> 4
ggctcgtaga tcggaa 16
<210> 5
<211> 35
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(35)
<223> 接头序列
<400> 5
ctttccctac acgacgctct tccgatctat gccgc 35
<210> 6
<211> 16
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(16)
<223> 接头序列
<400> 6
gcggcataga tcggaa 16
<210> 7
<211> 13
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(13)
<223> 接头序列
<400> 7
tgatcggaag agc 13
<210> 8
<211> 34
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(34)
<223> 接头序列
<400> 8
gtgactggag ttcagacgtg tgctcttccg atca 34
<210> 9
<211> 65
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(65)
<223> 扩增引物
<400> 9
caagcagaag acggcatacg agatcgtgat gtgactggag ttcagacgtg tgctcttccg 60
atctt 65
<210> 10
<211> 65
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(65)
<223> 扩增引物
<400> 10
caagcagaag acggcatacg agatacatcg gtgactggag ttcagacgtg tgctcttccg 60
atctt 65
<210> 11
<211> 65
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(65)
<223> 扩增引物
<400> 11
caagcagaag acggcatacg agatgcctaa gtgactggag ttcagacgtg tgctcttccg 60
atctt 65
<210> 12
<211> 65
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(65)
<223> 扩增引物
<400> 12
caagcagaag acggcatacg agattggtca gtgactggag ttcagacgtg tgctcttccg 60
atctt 65
<210> 13
<211> 65
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(65)
<223> 扩增序列
<400> 13
caagcagaag acggcatacg agatcactgt gtgactggag ttcagacgtg tgctcttccg 60
atctt 65
<210> 14
<211> 65
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<221> primer_bind
<222> (1)..(65)
<223> 扩增引物
<400> 14
caagcagaag acggcatacg agatattggc gtgactggag ttcagacgtg tgctcttccg 60
atctt 65
Claims (12)
1.一种多样本文库的构建方法,其特征在于,包括:
通过酶切获得片段化的若干脱氧核糖核酸DNA,并将所述若干DNA经过磁珠纯化后获得若干第一样本;
将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本,并在所述若干第二样本的溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本,其中,所述第三样本中每个样本的5’端携带P5标签的P5接头,所述每个样本的3’端携带通用的P7接头;
将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,其中,所述多样本文库中每个样本所携带的P5标签和P7标签用于唯一标识每个样本。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本之后,在若干第二样本溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本之前,进一步包括:
根据预设的DNA样本数目,设置所述第一试剂的第一数目和所述第二试剂的第二数目;
将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释,获得所述第一数目的所述第一试剂,以及将包含所述P7接头的溶液按照预设的第二溶液浓度进行稀释,获得所述第二数目的所述第二试剂。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在根据所述预设的DNA样本数目,设置所述第一试剂的第一数目之后,在将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释之前,进一步包括:
确定所述P5接头中正链的数量和反链的数量,并确定所述正链的数量和所述反链的数量中的最小值;
按照所述最小值将正链和反链进行等量混合,获得具有双链结构的所述P5接头。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,具体包括:
确定所述若干第三样本中的各个接头的末端不平时,在所述末端处补充碱基,并将所述若干第三样本经过磁珠纯化后获得若干第四样本,其中,所述各个接头包括所述带P5标签的P5接头和所述通用的P7接头,所述各个接头是由若干碱基构成的序列;
在若干第四样本溶液中加入第三试剂,并将所述若干第四样本经过磁珠纯化后获得若干第五样本,以及将携带所述P5标签和P7标签的所述若干第五样本作为所述多样本文库,其中,所述第三试剂携带所述P7标签的P7引物,所述第四样本中每个样本的3’端携带所述P7标签的P7接头。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释,获得所述第一数目的所述第一试剂,具体包括:
获取包含所述P5接头的所述溶液的浓度,并根据所述溶液的浓度与溶剂之间的对应关系确定需要添加的溶剂的体积;
将所述溶液与所述体积的溶剂进行混合,获得所述第一试剂,其中,所述第一试剂的浓度等于所述第一溶液浓度。
6.一种多样本文库的构建装置,其特征在于,包括:
第一处理单元,用于通过酶切获得片段化的若干脱氧核糖核酸DNA,并将所述若干DNA经过磁珠纯化后获得若干第一样本;
第二处理单元,用于将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本,并在所述若干第二样本的溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本,其中,所述第三样本中每个样本的5’端携带P5标签的P5接头,所述每个样本的3’端携带通用的P7接头;
构建单元,用于将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,其中,所述多样本文库中每个样本所携带的P5标签和P7标签用于唯一标识每个样本。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,在将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本之后,在若干第二样本溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本之前,所述第二处理单元进一步用于:
根据预设的DNA样本数目,设置所述第一试剂的第一数目和所述第二试剂的第二数目;
将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释,获得所述第一数目的所述第一试剂,以及将包含所述P7接头的溶液按照预设的第二溶液浓度进行稀释,获得所述第二数目的所述第二试剂。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,在根据所述预设的DNA样本数目,设置所述第一试剂的第一数目之后,在将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释之前,所述第二处理单元进一步用于:
确定所述P5接头中正链的数量和反链的数量,并确定所述正链的数量和所述反链的数量中的最小值;
按照所述最小值将正链和反链进行等量混合,获得具有双链结构的所述P5接头。
9.如权利要求6所述的装置,其特征在于,将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,所述构建单元具体用于:
确定所述若干第三样本中的各个接头的末端不平时,在所述末端处补充碱基,并将所述若干第三样本经过磁珠纯化后获得若干第四样本,其中,所述各个接头包括所述带P5标签的P5接头和所述通用的P7接头,所述各个接头是由若干碱基构成的序列;
在若干第四样本溶液中加入第三试剂,并将所述若干第四样本经过磁珠纯化后获得若干第五样本,以及将携带所述P5标签和P7标签的所述若干第五样本作为所述多样本文库,其中,所述第三试剂携带所述P7标签的P7引物,所述第四样本中每个样本的3’端携带所述P7标签的P7接头。
10.如权利要求7所述的装置,其特征在于,将包含所述P5接头的溶液按照预设的第一溶液浓度进行稀释,获得所述第一数目的所述第一试剂,所述第二处理单元具体用于:
获取包含所述P5接头的所述溶液的浓度,并根据所述溶液的浓度与溶剂之间的对应关系确定需要添加的溶剂的体积;
将所述溶液与所述体积的溶剂进行混合,获得所述第一试剂,其中,所述第一试剂的浓度等于所述第一溶液浓度。
11.一种存储介质,其特征在于,存储有用于实现多样本文库的构建方法的程序,所述程序被处理器运行时,执行以下步骤:
通过酶切获得片段化的若干脱氧核糖核酸DNA,并将所述若干DNA经过磁珠纯化后获得若干第一样本;
将所述若干第一样本进行补平末端后得到若干第二样本,并在所述若干第二样本的溶液中加入第一试剂和第二试剂,获得若干第三样本,其中,所述第三样本中每个样本的5’端携带P5标签的P5接头,所述每个样本的3’端携带通用的P7接头;
将所述若干第三样本进行接头补齐和P7标签扩增,得到多样本文库,其中,所述多样本文库中每个样本所携带的P5标签和P7标签用于唯一标识每个样本。
12.一种通信装置,其特征在于,包括一个或多个处理器;以及一个或多个计算机可读介质,所述可读介质上存储有指令,所述指令被所述一个或多个处理器执行时,使得所述装置执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。
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---|---|---|---|
CN201910936218.0A CN111005073A (zh) | 2019-09-29 | 2019-09-29 | 一种多样本文库的构建方法及装置 |
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