简化的表观重亚硫酸氢盐测序用文库的构建方法及试剂盒的制作方法_2

文档序号:9519769阅读:来源:国知局
r>[0048] 发明效果
[0049] 根据本发明,能够适用于石蜡包埋样本等低质量样本的、简化的表观重亚硫酸氢 盐测序用文库的构建方法及建库试剂盒。
【附图说明】
[0050] 图1为100ng起始量的传统的RRBS建库流程文库RRCS140069-1-52检测结果。
[0051] 图2为100ng起始量的本发明的RRBS建库流程文库RRCS140071-1-55检测结果。
[0052] 发明的【具体实施方式】
[0053] 首先,在一个方面中,本发明提供一种简化的表观重亚硫酸氢盐测序用文库的构 建方法(本发明的方法),该方法包括:
[0054] 步骤A:用MspI限制性内切酶处理基因组DNA,得到酶切产物;
[0055] 步骤B:将所述酶切产物进行末端修复及3'端加A,得到3'端加A的DNA片段,其 中,所述末端修复中使用dCTP、dGTP与dATP的混合物提供单脱氧核糖核苷酸,该混合物中 dCTP:dGTP:dATP的摩尔比为1:1:5~1:1:20,且该混合物中不包含dTTP;
[0056] 步骤C:将所述3'端加A的DNA片段加甲基化接头,得到加甲基化接头的DNA片 段;
[0057]步骤D :将所述加甲基化接头的DNA片段进行重亚硫酸氢盐处理,得到重亚硫酸氢 盐处理产物;
[0058] 步骤E:所述重亚硫酸氢盐处理产物进行PCR扩增,得到PCR扩增产物;
[0059] 步骤F:将所述PCR扩增产物进行片段筛选。
[0060] 在本发明的方法中,所述步骤A中的基因组DNA(gDNA)的量可以为50-500ng。而 且,基因组DNA可以来自于低质量样本,这里低质量样本是指其中的基因组DNA已经发生了 相当程度的降解的样本,例如石蜡包埋样本(FFPE)。
[0061] 本发明人经过深入研究发现,传统的RRBS建库方法不适用于低质量样本的原因 主要有以下两点:
[0062] 1.传统的RRBS建库中,末端修复采用dNTPs(dCTP、dGTP、dTTP与dATP的混合物) 提供单核苷酸,而降解后的样本gDNA中存在许多降解本身产生的片段,这些片段能够像酶 切片段一样被修复补平,从而作为待测序片段进入到最终的文库中。在非CG岛区域,降解 后的片段通常不含CG位点,因而这降低了测序数据的利用率,造成数据浪费;
[0063] 2.传统的RRBS建库中,纯化环节较多,而每次纯化均有损失;同时传统的RRBS建 库中片段筛选得到的产物量极低,约在l〇ng左右,在胶回收过程中极其容易丢失,导致建 库失败的风险。
[0064] 针对上述问题点,本发明人对传统的RRBS建库方法进行了如下改进:
[0065] 1.对于传统的RRBS建库中dNTP容易引物降解片段末端补平,采用dCTP和dGTP 两种底物进行末端修复,因为MspI酶切后产生的粘性末端为CG两个碱基,dCTP和dGTP补 平酶切产生的末端不平,能够降低降解片段的补平比例。
[0066] 2.对于传统的RRBS建库中纯化步骤较多的问题,采用末端修复和加"A"反应合并 进行的策略。同时,为了避免加"A"反应中末端加入过多的C和G,使用dCTP:dGTP:dATP 为适当摩尔比的混合物(无dTTP)进行末端修复和加"A"合并反应,以此省去末端修复后 的纯化过程;同时也可对加"A"后的反应产物不做纯化处理,直接进行加"甲基化接头"的 连接反应。此外,采用先PCR扩增再片段筛选的策略,降低建库失败的风险。
[0067] 3.此外,由于本发明的方法中省略了多个纯化步骤,可能会导致甲基化接头连接 效率低。本发明的方法中采用适度延长连接反应时间的方法来提高连接效率。
[0068] 所述步骤B中的所述混合物中,dCTP:dGTP:dATP的摩尔比优选1:1:9~1:1:11, 更优选为1:1:10。该摩尔比对本发明的方法而言是至关重要的。所述步骤B中采用包含所 述前一步的酶切产物、缺失外切酶活性的Klenow片段、所述混合物以及反应缓冲液的反应 体系,进行末端修复及3'端加A,这意味着步骤B的反应体系中不包含dTTP。除了使用所 述混合物代替dNTP之外,该反应体系可以包含传统RRBS建库方法中用于末端修复和3'端 加A的那些试剂。
[0069] 所述步骤B的反应条件可以为30~50°C,0. 5~12小时。
[0070] 所述步骤C中可以采用包含所述3'端加A的DNA片段、连接反应缓冲液、甲基化 接头以及T4DNA连接酶的反应体系,进行加甲基化接头,该反应体系可以与传统RRBS建库 方法中用于加甲基化接头的反应体系相同。但,反应条件需适当优化,以使连接反应进行得 更加充分,例如可以为10~30°C(优选20°C)、0. 5~5小时。
[0071] 步骤D、步骤E和步骤F均可以采用传统RRBS建库中用于该步骤的方法或试剂来 进行。需要说明的是,传统的RRBS建库中依次进行片段筛选、重亚硫酸氢盐处理和PCR扩 增。
[0072] 优选地,本发明的方法中,在所述步骤A与步骤B之间、步骤B与步骤C之间、和/ 或步骤C与步骤D之间任选还包括产物纯化步骤。所述纯化步骤可以采用传统RRBS建库 中用于该产物的纯化的方法、试剂或装置来进行。
[0073] 在另一个方面中,本发明还提供一种用于构建简化的表观重亚硫酸氢盐测序用文 库的试剂盒(本发明的试剂盒),其可用于实施本发明的方法。
[0074] 本发明的试剂盒必须包含用于对所述酶切产物进行末端修复的试剂,该试剂包括 dCTP、dGTP与dATP的混合物,该混合物中dCTP:dGTP:dATP的摩尔比为1:1:10~1:1:20、 优选1:1:9~1:1:11、更优选1:1:10,且该混合物中不包含dTTP。
[0075] 优选地,本发明的试剂盒还可以包括选自下组中的至少一种或全部:
[0076] 用于对所述基因组DNA进行MspI限制性内切酶处理的试剂,例如MspI酶及相应 的酶切反应缓冲液等;
[0077] 用于所述3'端加A的试剂,例如缺失外切酶活性的Klenow片段及相应的反应缓 冲液等,可以与所述的用于对所述酶切产物进行末端修复的试剂相同;
[0078] 用于将所述3'端加A的DNA片段加甲基化接头的试剂,例如甲基化接头、T4DNA 连接酶及相应的连接反应缓冲液;
[0079] 用于对所述加甲基化接头的DNA片段进行重亚硫酸氢盐处理的试剂,例如EZDNA Methylation-GoldKit(Zymo公司产品)等;
[0080] 用于对重亚硫酸氢盐处理产物进行PCR扩增的试剂,例如ΚΑΡΑHiFiHotStart Uracil+ReadyMix、Ann公共引物、Index引物等;
[0081] 用于将所述PCR扩增产物进行片段筛选的试剂,例如QIA-quickGelExtraction Kit(Qiagen公司产品)等。
[0082] 除了采用所述混合物代替dNTPs以外,本发明的试剂盒中所包含的试剂、装置等 可以与用于传统的RRBS建库方法的试剂盒中包含的那些相同。 实施例
[0083] 以下通过实施例对本发明进行更具体的说明。应当理解,此处所描述的实施例是 用于解释本发明,而非用于限定本发明。
[0084] 以石蜡包埋保存两年的人乳腺癌样本为材料,分别采用传统的RRBS建库流程和 本发明的RRBS建库流程构建文库,文库构建、文库质控和信息分析结果如下。
[0085] 7. 1文库构建
[0086] 以同一份石蜡包埋保存两年的人乳腺癌样本为材料,构建的两个RRBS文库的相 关参数如下表:
[0087]
[0088] 7· 1. 1传统的RRBS建库流程
[0089] (l)MspI酶切:100ng起始量建库,按照下表反应体系进行酶切,37°C酶切6小时;
[0090]
[0091]酶切产物用QIA-quickPCRPurificationKit过膜纯化,75. 0μLEB洗脱。
[0092] (2)末端修复和加A:按照下表反应体系进行末端修复,条件20°C反应30分钟;
[0095] 产物过膜纯化,32. 0μLEB洗脱。
[0096] (3)加"甲基化接头"反应:按照下表反应体系进行加接头反应,条件20°C反应15 分钟;
[0097]
[0098]加接头反应产物用QIA-quickPCRPurificationKit过膜纯化,30. 0μLEB洗 脱。
[0099] (4)片段筛选:2 %琼脂糖凝胶电泳回收150~325bp文库,QIA-quickGel ExtractionKit进行胶纯化回收,20μLddH20洗脱。
[0100] (5)重亚硫酸氢盐处理:采用EZDNAMeth
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