Sanger 測序

技術概覽

Applied Biosystems (ABI) 3730xl DNA 分析儀

  • 96 管毛細管陣列,支援高通量樣本處理
  • 較高的光學靈敏度及先進聚合物,提供更高質素的測序數據
  • 經優化的聚合物可提高生產力而不影響結果
  • 高準確度分析長達 1,000 bp 的 DNA 序列
  • 提供多種測序和片段分析應用,例如 DNA 測序、微衛星分析和 DNA 甲基化檢測。
Sanger Sequencer ABI3730xl

收費標準與訂購

收費標準

點擊 按此 了解更多詳情。


服務訂購

請透過 iLab 提交服務申請。

工作流程

樣本製備

良好的測序結果需要高質量 DNA

製備 DNA

質粒 DNA

質粒 DNA 應不含基因組 DNA、RNA 及其他雜質。

可使用各種標準質粒純化方法。

市售質粒純化試劑盒(基於離心柱)通常效果良好。


PCR 產物

PCR 產物必須純淨且為單一特定序列,方能獲得清晰無誤的測序讀段。

為獲得最佳結果,在將 PCR 產物用作測序的模板 DNA 之前,應去除引物、引物二聚體和 dNTP。可使用不同方法進行此類淨化:

  1. 離心柱純化*
  2. 瓊脂糖凝膠純化
  3. 酶促(例如 Exo-SAP IT)純化

*檢查所用離心柱的淨化大小截斷值。

不建議使用任何帶顏色的 PCR 預混試劑,因為染料可能會影響測序結果。


DNA 質量控制

可透過使用適當 DNA 質量標記的瓊脂糖凝膠電泳來檢查 DNA 質量和數量。

質粒 DNA 和純化 PCR 產物的濃度可透過紫外分光光度計(例如 Nanodrop)或基於螢光的方法(例如 Picogreen 或 Qubit)測定。A260/280 比率 >1.8~2 反映為純淨 DNA。

引物、引物二聚體和 dNTP 會對 A260 讀數造成影響,因此含有此類污染物的 PCR 產物濃度在使用紫外分光光度計(例如 Nanodrop)測定時會被高估。


DNA 模板與測序引物預先混合指南

DNA 模板與測序引物必須在提交測序前進行混合(預混)。

準備15 µL的預混液以供提交,程序如下:

  1. 分裝適量模板 DNA*。
  2. 加入 1 µL 的 5 µM 測序引物。
  3. 用無 DNase 水補足至 15 µL。

* 以下的指引列出模板 DNA 的適當數量:

不建議在預混液中使用 TE 或其他含 EDTA 的緩衝液,同時避免添加任何二價陽離子,如 Mg2+、Ca2+ 及 Mn2+ 等。

*提交模板-引物預混液或完成的循環測序產物的用戶,應優化模板/引物比例或循環測序反應條件,這取決於模板大小/含量及引物結合效率。

若因模板/引物比例欠佳或循環測序條件不當而導致測序失敗,CPOS 概不負責。

將會採用以下標準循環測序程序:


純化與毛細管電泳

提交 20 µL 的循環測序反應產物。體積可用無 DNase 水補足。

最終體積必須為 20 µL,否則樣本將被拒絕接受。請保護循環測序產物免受光照。

樣本提交

樣本提交格式

為確保樣本處理高效及服務迅速,樣本必須使用指定的容器類型提交。

請遵循上述格式,並清晰標籤試管/條管/盤。


樣本提交步驟

請參閱「用戶如何提出服務申請(Sanger 測序)」一節了解更多資訊。

  1. 根據上述容器類型準備樣本。
  2. 透過 iLab 提交服務申請。
  3. 填妥 Sanger Sample Submission Form.
    • 每盤使用一份表格
    • 清晰填寫所有資訊,否則工作將會延誤
    • 數據質量控制需要每個樣本的預期讀段長度
  4. 透過 iLab 以附件形式提交 Sanger 樣本提交表格。
  5. 將樣本提交至設施,並將填妥的 Sanger 樣本提交表格紙本釘在塑膠袋外側。

樣本提交的注意事項

請使用 200 µL 微量離心管(樣本少於 8 個)或 8 聯管(樣本少於 32 個)

請勿使用 1.5 mL 微量離心管

請在樣本管上標註與樣本提交表格相符的樣本編號。
將樣本放入塑膠袋中。

切勿將樣本編號寫在紙上並用膠紙貼在樣本上。

請將樣本提交表格釘在塑膠袋外側 。

請勿將樣本提交表格放入塑膠袋內。

樣本收集箱

為方便閣下,我們設置了三個場外 DNA 測序樣本收集箱。

CPOS 提供每日從三個樣本收集箱收集樣本的服務。

儘管 CPOS 會透過提供配鎖的收集箱來盡量確保樣本安全,但我們對任何樣本遺失概不負責。

如果您的樣本是重要的話,建議在辦公時間內親自帶到我們的櫃台。

請勿在星期五、星期六及假日前夕的收集時間之後投放樣本。

透過快遞提交樣本

本地非港大學術用戶應自行安排速遞服務提交樣本。收件人資訊詳情請參閱下文:

收件人資訊:

  1. 聯絡人: CPOS
  2. 聯絡電話: 2831-5500
  3. 地址:香港薄扶林沙宣道 5 號香港賽馬會跨學科研究大樓 6 樓
  4. 公司名稱:泛組學科研中心 (CPOS)

付款方式: Sender Paid (寄付)

用條管蓋將條管/盤密封。

將樣本包裝在密封信封中。

注意:運送過程中如有任何樣本遺失或損壞,CPOS 概不負責。

數據收集

DNA 測序結果會以壓縮檔形式透過 網上數據交付系統 (ODDS) 交付給用戶,數據交付時會向服務申請表上提供的電郵發送通知。

我們目前的服務週期為樣本提交後 1-3 個工作天。然而,由於不可預見的情況及繁忙的測序時間表,服務週期有時可能會較長。

我們推薦使用 Sequencing Analysis Software 檢視電泳圖,並使用 SeqScape Software 進行變異識別、SNP 發現及 SNP 驗證的序列比對。

這兩款軟件均可在泛組學科研中心 (CPOS) 6-01 室的用戶數據分析工作站(用戶 PC#2)上使用。

用戶可透過我們的網上資源預訂系統 (ORBS) 或在我們的接待櫃台 (6-02) 提前預訂工作站。

或者,也可以從 ABI 網站免費下載 Sequence Scanner Software。這也是檢視測序數據的絕佳工具。

從 ABI 使用測序分析軟件進行 DNA 測序分析

服務條款

在 CPOS,每次運行中的每個步驟均會包含陽性及陰性對照,以監控循環測序、純化及電泳的品質。
每次運行的數據均會經過審核,只有在所有對照均通過內部品質控制(QC)後,結果才會發布給客戶。

有關重測要求的原理、收費方案及詳情,請參閱「數據 QC」頁面。
「疑難排解 」頁面將助您評估是否需要重測。

CPOS 可提供諮詢服務,包括可能有助改善測序結果的合適方案。
我們的目標是為您提供最高質素的測序數據。

數據質量控制

根據我們的測序儀製造商指出,高達 10% 的偶發性儀器相關故障是由以下原因引起:

  1. 隨機不良/注射不足
  2. 聚合物填充期間毛細管內出現氣泡
  3. 由於毛細管測序的性質以及 3730xl 平台檢測中毛細管彼此靠近 (~5um) 而產生的毛細管間螢光串擾 (cross-capillary fluorescence)

對於因偶發性儀器相關故障或數據欠佳而導致的測序樣本,CPOS 會提供免費的預設重測服務。

用戶亦可要求重測樣本。然而,對於強度較高的樣本,收費方案如下:

拯救標準定義如下:

  1. CRL 改善 ≥ 30%,增加 50bp,或
  2. 整體 TS 改善至少 5,且數值至少為 35

CRL(連續讀長,Contiguous Read Length):是指品質高於 20 的最長連續鹼基片段。
在評估每個鹼基的品質時,不僅會使用單個鹼基的品質值,還會納入視窗大小為 20 內的相鄰鹼基品質值進行綜合評估。

TS (Trace Score,峰形評分):修剪後序列中鹼基的平均鹼基定序品質值 。

用戶在要求重測前應檢視自己的數據並自行斟酌。

「疑難排解 」指南將協助您作出明智的決定。
我們亦歡迎用戶就疑難個案諮詢我們的平台專家。

CPOS 保留對邊緣個案的最終決定權。

疑難排解

疑難排解指南

評估測序結果時,請時常檢查原始信號及測序圖譜。
以下圖片由 ABI Sequence Scanner 生成,此軟件可在 ABI 網站免費下載。

按此了解軟件安裝說明及操作。

結果:

質粒長讀段

  • 高質量讀段可達 800-1000 個鹼基
  • 乾淨/平坦的基線
  • 整個讀段長度的原始信號水平相對均勻,逐漸下降屬正常現象

PCR 產物短讀段

  • 沿 PCR 產物長度的高質量讀段可達約 1000 個鹼基
  • 乾淨/平坦的基線
  • 整個讀段長度的原始信號水平相對均勻,逐漸下降屬正常現象

讀段開始後不久信號下降

可能原因

  • 引物二聚體形成
  • 二級結構
  • 高 GC 含量
  • 模板/引物比例不當

可能解決方案

  • 重新設計測序引物以避免形成引物二聚體
  • 重新設計定序引物以進行反義鏈定序
  • 優化循環測序條件並提交純化及運行樣本
  • 優化模板/引物濃度

讀段開始後不久信號下降

聚 C/T (Poly C/T)

Poly G/T

可能原因

  • 複製滑移

可能解決方案

  • 優化循環測序條件並提交純化及運行樣本
  • Re-design sequencing primer to avoid homopolymer region
  • 重新設計定序引物以進行反義鏈定序

「前端訊號過強 」 (“Top heavy”) 信號

可能原因

  • DNA 模板過多/引物過多
  • 鹽或乙醇污染
  • EB、EDTA 濃度過高

可能解決方案

  • 定量 DNA 並遵循我們的樣本提交指南以製備預混樣本
  • 純化 DNA 時進行額外的乙醇洗滌
  • 在洗脫 DNA 之前,將離心柱/DNA 沉澱吹乾更長時間
  • 將 DNA 洗脫於洗脫緩衝液(10mM Tris-Cl,pH 8.5)或無核酸酶水中

短乾淨讀段後出現重疊序列

可能原因

  • 非均質模板,例如多於一個質粒

可能解決方案

  • 重新進行亞克隆並確保挑選單一菌落

整體序列帶有雜訊且原始信號較弱

可能原因

  • DNA 模板不足
  • 存在抑制劑
  • 引物結合效率低
  • 循環測序退火溫度欠佳

可能解決方案

  • 定量 DNA 並遵循我們的樣本提交指南以製備預混樣本
  • 將 DNA 加入預混樣本前先進行純化
  • 使用新分裝的引物或重新設計測序引物
  • 優化循環測序條件並提交純化及運行樣本

整體序列帶有雜訊且信號強烈

可能原因

  • 多個模板
  • 非特異性引物結合位點
  • 受污染的模板/引物
  • 多個引物
  • 帶有 N-1 污染的引物

可能解決方案

  • 重新提交純淨樣本
  • 重新設計測序引物
  • 使用新分裝的模板/引物
  • 確保每次只使用一個引物(正向或反向,切勿同時使用兩者)
  • 從 CPOS 寡核苷酸訂購服務訂購質量有保證的引物

原始信號低於 100,無序列讀段

可能原因

  • DNA 模板不足
  • 引物不足
  • 引物退火欠佳/沒有退火
  • 受污染物抑制

可能解決方案

  • 定量 DNA 並遵循我們的樣本提交指南以製備預混樣本
  • 在瓊脂糖凝膠上進行 DNA QC
  • 重新設計測序引物
  • 提交前淨化樣本

讀段開始延遲,初始間距不規則及/或序列讀段前出現大峰

可能原因

  • 毛細管阻塞
  • 毛細管超載了 DNA/蛋白質/鹽或其他污染物

可能解決方案

  • 聯絡平台專家檢查毛細管效能
  • 定量 DNA 並遵循我們的樣本提交指南以製備預混樣本
  • 將 DNA 加入預混樣本前先進行純化
  • 使用 Nano-Drop 分光光度計進行 DNA QC

巨大原始信號尖峰

可能原因

  • 電泳期間毛細管內形成氣泡

可能解決方案

  • 要求重測樣本

超出預期長度的意外讀段或基線帶有雜訊

可能原因

  • 相鄰毛細管螢光產生的串擾 (cross-talk)

圖示為 180bp PCR 產物模板的串擾效應。超過 180bp 的序列讀段是相鄰毛細管發出的信號。

可能解決方案

  • 要求重測樣本

串擾不會影響信號強烈的樣本,但可能會影響信號較弱或無信號的樣本。

由於在不知悉相鄰樣本強度情況下難以判定串擾,如有需要,請隨時諮詢平台員工進行檢查。

序列早期出現意外的寬峰

可能原因

  • 毛細管老化

可能解決方案

  • 要求重測樣本

毛細管老化是不容易檢測。CPOS 員工會持續監控每次運作,以盡早發現可能出現的毛細管老化。受影響的客戶將會被聯絡,並將盡快免費重測樣本。

聯絡我們

Ms TSE, Christine

  • 2831-5467

  • sangerseq.cpos@hku.hk