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破防了!测完甲基化做不了突变?偏要「一鱼两吃」

做甲基化测序的人,谁没踩过这几个坑?


珍贵样本省了又省,只剩几十纳克;

FFPE 切片降解严重,DNA 碎得拼不起来;

血浆 cfDNA 浓度太低,建库反复“翻车”……


更扎心的是:好不容易测完了,想同时看突变?还得再建一个库。


样本不够用、周期拖太久、成本居高不下——这几乎是每个队列项目的“至暗时刻”。


难道就不能少折腾点吗?


当然可以。


基于DNBSEQ测序平台,华大智造采用TAPS+技术对 NA12878、FFPE 及 cfDNA 样本进行了系统性验证。结果很能打:即使是极限条件下的珍贵样本,也能产出高质量数据。



稳了!

低起始量≠低质量


不少人心里打鼓:新技术会不会“偏科”?数据能不能像 WGS 一样稳?


话不多说,直接上数据说话:



 Raw Q30 ≥ 97.5%

无论起始量是180ng还是50ng,甚至1ng,这一指标始终坚挺。这意味着:即使低起始量建库,碱基识别准确率也不会打折,数据从头读到尾都可靠。



GC 含量 ~40%,接近天然 WGS

传统BS-seq会将非甲基化C碱基“抹除”,导致GC暴跌、比对率下降。而 TAPS+ 仅转化甲基化C,文库碱基复杂度接近天然WGS,更好测、更稳定。


测序质量拉满,芯片满负载运行——对千例、万例队列来说,这就是实打实的成本节省。得益于华大智造测序平台的高准确性、低重复及低偏好,即便在极端样本中,也能维持极高的数据有效性。


图1 不同样本不同起始量T1+测序下机质量指标



珍贵样本:FFPE和cfDNA也能“打”


做临床队列的人,多半都有过这种焦虑:样本质量这么拉胯,真能跑出靠谱数据吗?


这次直接挑战了两个“地狱难度”的样本:


表1 FFPE及cfDNA样本核心表现


FFPE 或片段极短的 cfDNA,数据质量依然与标准品处于同一水平线。


 图2 NA12878、FFPE 与 cfDNA 样本测序性能概览



甲基化数据:有生物学意义,不是“噪声”


质控过关只是第一步,真正的灵魂拷问是:甲基化信号靠谱吗?


这就得先聊聊转化特异性——这是区分 “真实信号” 和 “技术噪声” 的核心标尺。


原理很简单:人类基因组中,甲基化修饰几乎只发生在CpG二核苷酸位点,CHG、CHH位点的天然甲基化水平极低。因此CHG、CHH甲基化率越低,代表未甲基化C的假阳性转化越少,检测特异性越高。



实测全类型样本均保持极高转化精度

NA12878(180ng ~ 1ng 全起始量):CHG、CHH 甲基化率全程稳定在低位,<0.35%,起始量降低无明显假阳性抬升

FFPE(50ng、1ng):降解样本依然维持低CHG、CHH水平,<0.35%

cfDNA(20ng、5ng):微量血浆样本同样保持低假阳性水平,<0.35%



生物学合理性:三种典型样本,结果完全匹配已知生物学特征

NA12878(细胞系gDNA标准品):CpG 甲基化率 ~40%(符合预期)

FFPE(野生型细胞系):CpG 甲基化率~57%(符合预期)

cfDNA(血浆):CpG 甲基化率 ~73%(符合真实样本规律)


 图3 不同样本不同起始量甲基化率表现


此外,转化效率同样关键:

甲基化 Lambda DNA:~95%

非甲基化 pUC19 DNA:仅 ~0.3%


? 该检出的位点不漏,不该检出的不误报。


图4 甲基化转化效率与特异性验证



一次实验,两套数据:甲基化 + 变异共检我都要


传统方案中,甲基化和突变分析向来是 “鱼和熊掌不可兼得”——测了 A 就丢了 B。


TAPS+ 的解法就很巧妙:甲基化信息“编码”在碱基转换中,变异信息“保留”在原始序列中。只需一个文库、一次上机,两套数据同时到手。


综合性能与成本,首推150G 数据量:1ng 起始、150G 数据量下,SNP F1 Score 高达~97%,与 180ng 标准品的检测结果几乎无差异。


对用户来说价值直接拉满:样本消耗减半、测序成本减半、交付周期减半,批次效应风险归零。


图5 不同条件下 SNP 检测性能对比



硬核对比:对标935K芯片,数据有多可靠?


将 TAPS+ 测序中覆盖深度 ≥20X 的位点提取出来,与同一样本(NA12878)的 935K 芯片数据(All甲基化位点 & CG 甲基化位点) 进行了 β 值一致性比对:


? TAPS+ vs 935K (All甲基化位点):相关系数 R >0.965

? TAPS+ vs 935K (CG甲基化位点):相关系数 R >0.965


在统计学上,R > 0.95 就已经代表了极强的线性正相关。


0.965意味着什么?


意味着 TAPS+ 测序得到的每一个甲基化位点,其定量水平与经典的 935K 芯片几乎完全重合,定量结果可信度拉满。


同时覆盖180ng、100ng、50ng、1ng四档起始量梯度,无论高起始量还是纳克级微量样本,在共同覆盖的位点范围内,全位点、CG 位点两组相关系数均稳定维持 0.965 以上,一致性始终可靠。


图6 TAPS+测序与935K芯片一致性验证



平台怎么选?低通量用T1+,高通量用T7+


队列项目最怕平台 "卡脖子":小队列用高通量浪费,大队列用低通量排期排到明年;样本量上来后,手工建库批次差、质控难、交付慢,更是万级队列的普遍痛点。


华大智造T7+&T1+双平台,覆盖队列全生命周期,更能提供从建库到分析的全流程方案:


表2 本次测试T7+及T1+测序情况


? T1+及T7+两者均能提供~98% Raw Q30,均支持dsDNA直接投入,数据可无缝衔接。



总结


从标准品到 FFPE、cfDNA,从几十纳克到几纳克:TAPS+ 技术 + 华大智造测序平台,正在重新定义甲基化测序的边界。


样本再少也能测:50ng可测,5ng/1ng极限条件下仍可用

珍贵样本不浪费:FFPE、cfDNA全线验证,数据有生物学意义

一次实验双数据:甲基化+变异共检,样本/成本/周期三降

数据可靠可发表:935K一致性R>0.965,甲基化位点全覆盖

平台跟着项目长:T1+低通量,T7+高通量,端到端全链条


*TAPS+产品来自Watchmaker Genomics。


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客服电话:4000-688-114

邮箱:MGI-service@mgi-tech.com

官网:https://www.mgi-tech.com/


关于Watchmaker Genomics

Watchmaker Genomics(沃奇酶科)是一家专注于开发高性能工具的生命科学公司,依托在蛋白质工程及新一代测序领域的深厚积淀,公司开发出一系列性能首屈一指的酶原料、精准试剂及系统平台,助力分子分析实现卓越的准确性、效率和成本效益,推动基因组学研究与临床应用的突破性技术创新,以支持癌症检测、表观遗传学及液体活检等高挑战领域的科研进步和应用转化。更多信息请访问官网 watchmakergenomics.com 或官微“沃奇酶科”。


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