كياجين، 333372، QIAseq xHYB Actionable Exome 24

تحتوي لوحات QIAseq xHYB على مواد لتهجين المجسات المستهدفة لإثراء المناطق الجينومية المُنسقة من مكتبات الحمض النووي الجاهزة لتقنية التسلسل من الجيل التالي (NGS)، مثل تلك التي تم إنشاؤها بواسطة مجموعات مكتبة QIAseq FX (تباع بشكل منفصل)؛ وتشمل جميع المواد اللازمة لما يصل إلى 24 عينة لاختبار الإكسوم.

سمات

- لوحات لتغطية الجينات الكاملة وتسلسلات ترميز البروتين (CDS) التي تم تنسيقها بواسطة HGMD
- سير عمل ليوم واحد مع مرونة التقاط هجينة تتراوح من 30 دقيقة إلى ليلة كاملة
- تقليل عقوبة الطي بمقدار 80 قاعدة مما يزيد من التغطية المستهدفة ويقلل من تكلفة التسلسل
- القضاء على اختناقات البيانات وتقليل وقت الاستجابة الإجمالي من خلال تحليل البيانات السريع وتفسير المتغيرات

تفاصيل المنتج

تتألف مجموعة QIAseq xHYB من عدة لوحات جينومية كبيرة تستهدف مناطق جينومية ذات متغيرات جينومية معروفة. وقد تم بناء المحتوى بالاستفادة من معلومات المتغيرات من قاعدة بيانات الطفرات الجينية البشرية (HGMD)، مما يوفر تغطية عالية للمناطق في أكثر من 10000 جين. كما يوفر تصميم المجسات المُحسَّن تغطية فعالة حتى لأكثر المناطق الجينومية تعقيدًا، مثل المناطق ذات المحتوى العالي من GC.

تُتيح مجموعة QIAseq xHYB Human Portfolio إمكانية الاستفادة القصوى من القراءات وخفض تكاليف التسلسل بنسبة تصل إلى 50%، مع توفير نتائج عالية الجودة لتحديد الطفرات النقطية المفردة (SNV) والإضافات/الحذوفات (indel) وتغيرات عدد النسخ (CNV) من تصميم مُختار بعناية. توفر هذه المجموعة تغطية بنسبة 99% على مستوى القاعدة بعمق ≥20x، مما يُتيح حساسية مُجمعة تزيد عن 98% للطفرات النقطية المفردة والإضافات/الحذوفات، مع تقليل حالات فقدان البيانات. يتميز سير العمل المُؤتمت والمتوافق مع أنظمة التشغيل الآلي، والذي يستغرق يومًا واحدًا، بسرعة تزيد عن 33% مقارنةً بسير عمل الإكسوم الأخرى، ويُوفر تجانسًا استثنائيًا في التغطية مع أوقات تهجين مُتغيرة، في غضون 30 دقيقة فقط (حتى من عينات FFPE وcfDNA).

تتألف هذه المجموعة من محتوى مُنسق مرتبط بالمتغيرات الجينية على مستوى الإكسوم في لوحة QIAseq xHYB Actionable Exome Panel، وأكثر من 400 جين مرتبط بحالة حامل المرض في لوحة QIAseq xHYB Carrier Panel. بالإضافة إلى ذلك، يتوفر تحليل إضافي للجينوم الميتوكوندري الكامل في لوحة QIAseq xHYB Mitochondrial Panel. ويمكن تعزيز سير العمل المُناسب للأتمتة باستخدام مجموعة QIAseq xHYB Automation Kit، التي توفر جميع المواد الاستهلاكية اللازمة للإثراء. وتدعم هذه المجموعة نطاقًا واسعًا من المتطلبات عبر أي منصة أتمتة.

تُحضّر مكتبات ما قبل الالتقاط باستخدام كواشف تحضير مكتبات QIAseq FX المزودة بتقنية UDI، والتي تُنتج إنزيميًا ما يصل إلى 384 مكتبة فريدة ذات فهرسة مزدوجة خلال ساعتين ونصف. كما يُتيح استخدام مجموعات مكتبات QIAseq cfDNA ومجموعات مكتبات QIAseq ذات المدخلات المنخفضة للغاية توافقًا موسعًا مع أنواع أخرى من العينات. تُباع مجموعات المكتبات بشكل منفصل، انظر أدناه. يُجرى إثراء الإكسوم باستخدام مجموعات QIAseq Human Exome، والتي تتضمن مجسات الإكسوم، وخرزات الستربتافيدين، وكواشف الإثراء والتضخيم.

أداء

- زيادة استخدام القراءات إلى أقصى حد مما أدى إلى خفض تكاليف التسلسل بنسبة تصل إلى 50%
- سير عمل لتسلسل العينات في يوم واحد، متوافق مع التشغيل الآلي، وهو أسرع بنسبة 33% على الأقل من سير عمل الإكسوم الأخرى.
- عمليات تحليل وتفسير متغيرات مُحسَّنة مسبقًا تُقلل من عبء تفسير عشرات الآلاف من المتغيرات الناتجة عن تسلسل الإكسوم

توفر مجموعة QIAseq xHYB تجانسًا استثنائيًا في التغطية بغض النظر عن تكوين GC لمحتوى اللوحة للأهداف، مما يسهل تغطية الأهداف على مستوى القاعدة بنسبة >99٪ عند ≥20x، ويدفع إلى الكشف الشامل والحساس عن المتغيرات (>98٪ حساسية مشتركة لـ SNVs و indels) مع تقليل التسرب.

يوفر تحليل الإكسوم البشري QIAseq ما يلي:

يُصبح الكشف عن تغيرات عدد النسخ (CNV) سهلاً بفضل التغطية المتجانسة الاستثنائية التي توفرها اللوحة، بالإضافة إلى سير عمل QIAseq Human Exome المُحسَّن مسبقًا ضمن برنامج QIAGEN CLC Genomics Workbench. يُتيح هذا النهج معلومات إضافية لا يُمكن الحصول عليها بسهولة باستخدام حلول تسلسل الإكسوم الأخرى المتوفرة تجاريًا.

مبدأ

انتشر استخدام تحليل الإكسوم وأنواع أخرى من التحليل الجينومي الشامل (CGP) على نطاق واسع خلال السنوات العشر الماضية كطريقة فعّالة لفحص الجينوم بحثًا عن الطفرات المرتبطة بالأمراض. فمن خلال تركيز القراءات على المناطق المشفرة المُختارة بعناية، والتي تحتوي على أكثر من 80% من الطفرات المُسببة للأمراض، تزداد احتمالية تحديد المتغيرات المرتبطة بالمرض. وفي الوقت نفسه، ينخفض ​​حجم التسلسل المطلوب بنسبة 99% مقارنةً بالجينوم الكامل، مما يُقلل تكلفة التسلسل بشكل كبير.

تعتمد هذه الطريقة على أسلوب التهجين لإثراء الهدف، حيث تُصمَّم مجساتٌ مُكمِّلةٌ في تسلسلها لأهدافها، وتعمل كطُعمٍ لاستخلاص الهدف من مكتبة جزيئات الحمض النووي. بعد تهجين المجسات مع أهدافها، تُربط هذه الهجائن بخرزات مغناطيسية مُغطاة بالستربتافيدين من خلال التفاعل مع علامة البيوتين الموجودة على المجسات. ثم يُستخدم مغناطيسٌ لتثبيت هذه الخرزات مع هجائن المجسات على جدار الأنبوب، بينما يُغسل الحمض النووي غير المرغوب فيه، مما يُقلل من التأثيرات الجانبية. بعد غسل الحمض النووي غير المرتبط، تُضخَّم الأهداف وتُجهَّز للتسلسل.

بعد إنشاء مكتبات ما قبل الالتقاط، تُهجّن هذه المكتبات مع مجسات الإكسوم. بعد التهجين، تُربط الهجائن بين المجسات والأهداف بخرزات مغناطيسية مغلفة بالستربتافيدين وتُغسل لضمان دقتها. ثم تُضخّم المكتبات المُخصبة بالإكسوم وتُجهز للتسلسل على أنظمة Illumina. تُرفع ملفات FASTQ الناتجة إلى سير عمل QIAseq Human Exome ضمن منصة QIAGEN CLC Genomics Workbench لفلترة البيانات، ورسم خرائط القراءات، وتحديد المتغيرات. بعد ذلك، تُرفع مخرجات VCF إلى QIAGEN Clinical Insight for QIAseq، مما يُتيح سلسلة من عمليات فلترة المتغيرات التي تُسهّل تحديد أولويات المتغيرات لتفسيرها بناءً على الأدلة.

توفر مجموعة QIAseq xHYB سير عمل قابل للتطوير، يُنجز في يوم واحد، ومتوافق مع أنظمة التشغيل الآلي، وقابل للتكيف مع احتياجاتك أو متطلبات تطبيقك الفريدة. وهي متوافقة مع الحمض النووي عالي الجودة، بالإضافة إلى الحمض النووي الخالي من الخلايا (cfDNA) والحمض النووي المستخلص من عينات FFPE، حيث تُحقق تغطية موحدة استثنائية ودقة عالية في تحديد المتغيرات الجينية مع أوقات تهجين متغيرة.

إجراء

تستفيد مجموعة QIAseq xHYB من تقنية تحضير مكتبات QIAseq FX لإنتاج مكتبات عالية التعقيد وغير متحيزة، حتى من عينات ذات جودة منخفضة، مثل الحمض النووي المستخلص من الأنسجة المثبتة بالفورمالين والمضمنة في البارافين (FFPE)، في غضون ساعتين ونصف فقط. بالإضافة إلى ذلك، تتوافق منتجات QIAseq xHYB مع تقنية تحضير مكتبات QIAseq cfDNA. يمكن إنتاج المكتبات من الحمض النووي الجينومي المجزأ إنزيميًا، والحمض النووي الجينومي المجزأ فيزيائيًا، وكذلك من الحمض النووي الخالي من الخلايا المتداول (ccf). بناءً على نوع الحمض النووي المدخل، نوصي باستخدام مجموعات تحضير المكتبات التالية: مجموعات QIAseq FX DNA Library Kits، ومجموعات QIAseq Ultralow Input Library Kits، ومجموعات QIAseq cfDNA Library Kits (راجع دليل QIAseq Human Exome Handbook لمزيد من المعلومات).

تستخدم مجموعة QIAseq xHYB تقنية إثراء مستهدف تعتمد على التقاط التهجين، وذلك لإثراء تسلسلات مُنتقاة من الجينوم البشري مرتبطة بمتغيرات معروفة من مكتبات الجينوم الكامل المفهرسة. وتتيح آلية العمل المرنة التقاط التهجين المتزامن لما يصل إلى 8 عينات باستخدام 200 نانوغرام فقط من المدخلات لكل مكتبة.

التطبيقات

ميزة: إكسوم قابل للتنفيذ
حجم اللوحة: 12.3 ميجابايت
نوع الطقم: كامل
الجينات: أكثر من 10000

- تحديد الجينات المسببة للأمراض النادرة والوراثية
- علم الوراثة السكانية وفحص حاملي المرض
- دراسة مسارات وآليات الأمراض البشرية
- دراسة آليات العدوى المسببة للأمراض

أدى الانتشار الواسع لتقنية تسلسل الإكسوم إلى ظهور العديد من الأساليب المختلفة والأكثر فعالية من حيث التكلفة في البحوث المتعلقة بالأمراض. ويمكن استخدام مجموعات QIAseq Human Exome Kits في مجموعة متنوعة من التطبيقات التي تستخدم تقنية تسلسل الإكسوم، مثل:

تحديد الجينات المسببة للأمراض وتحليل الطفرات للاضطرابات النادرة والوراثية

يمكن إجراء تسلسل الإكسوم الكامل للأمراض النادرة إما كتسلسل إكسوم فردي (للمريض فقط) أو كتسلسل ثلاثي. ورغم أن تسلسل المريض فقط أقل تكلفة، إلا أنه ينتج عنه عادةً عدد أكبر بكثير من المتغيرات مقارنةً بالتسلسل الثلاثي، حيث يتم تسلسل كلا الوالدين البيولوجيين لاستبعاد الطفرات الخاصة والتناقضات المندلية، مما يقلل من عدد المتغيرات التي تستدعي مزيدًا من البحث.

أصبح تسلسل الإكسوم أسلوبًا شائع الاستخدام لتحليل الطفرات في الأمراض الوراثية. فباستخدام الإكسوم كلوحة جينية واسعة النطاق لفحص مجموعات الجينات المرتبطة بالمرض، توفر المختبرات تكاليف المواد الكيميائية. إضافةً إلى ذلك، يمكن للمختبرات تطبيق إجراءات عمل أكثر توحيدًا، لا سيما فيما يتعلق بالأتمتة، مما يقلل من احتمالية حدوث أخطاء من النوع الثاني. علاوة على ذلك، ومع تزايد المعرفة حول الأمراض البشرية، يُخفف استخدام الإكسوم كلوحة أساسية من الحاجة إلى تحديث اللوحات الجينية باستمرار، نظرًا لأنه يغطي جميع المناطق المشفرة في الجينوم البشري.

علم الوراثة السكانية وفحص حاملي المرض

إن دراسة مسببات الأمراض النادرة والمعقدة معقدة بسبب وجود أليلات نادرة قد توجد في مجموعات سكانية محددة، بالإضافة إلى متغيرات ذات ترددات أليلية واسعة النطاق تختلف باختلاف العرق. وقد استُخدم تسلسل الإكسوم على نطاق واسع لتحليل هذه المتغيرات في مختلف المجموعات السكانية، بهدف فهم تردداتها بشكل أفضل ضمن هذه المجموعات. وهذا يُتيح تحديدًا أدق لمخاطر حاملي هذه الجينات، لا سيما فيما يتعلق بالأمراض المُنهكة، مما يُساعد الأزواج على التخطيط بشكل أفضل واتخاذ قرارات مدروسة، وفهم قابلية الإصابة بالأمراض الأكثر شيوعًا التي تؤثر على جودة الحياة بشكل عام و/أو على تكاليف الرعاية الصحية مدى الحياة.

دراسة مسارات وآليات الأمراض البشرية

لا تقتصر فائدة تحليل الإكسومات على مجرد تحديد الطفرة المسببة للمرض. ففي سبيل فهم الآليات التي تُغذي المسارات التي تُنظمها وتُساهم بشكل مباشر في تطور المرض، بهدف استهدافها عادةً بالعلاج، أصبحت الإكسومات أداةً مفيدةً بالتزامن مع تسلسل النسخ الجيني. ومن خلال تسلسل الإكسوم، يُمكن تحديد طفرات أخرى قد تعمل كمُعدِّلات، مما يُسلط الضوء على مسارات تنظيمية مُحتملة.

دراسة آليات العدوى المسببة للأمراض

يُعد فهم آليات العدوى البكتيرية أو الفيروسية، بالإضافة إلى العوامل التي تجعل الأفراد عرضة للإصابة، أمرًا بالغ الأهمية لتصميم تدابير وقائية وعلاجية لمكافحة انتشار الأمراض. يوفر تسلسل الإكسوم منهجًا للمساعدة في تحديد الطفرات داخل البروتينات، سواءً تلك المُعبر عنها على سطح الخلية أو تلك المشاركة في آليات النقل الأخرى، والتي قد تُسهّل دخول العامل الممرض وانتشاره داخل جسم الإنسان. تُبنى هذه الدراسات بشكل مشابه جدًا لدراسات السكان، حيث تُربط النتائج بالبيانات الوصفية المتعلقة بالمرض داخل المجتمع بهدف التوصل إلى نتائج ذات دلالة إحصائية.