Công nghệ giải trình gen của MGI

Tóm tắt công nghệ giải trình gen của MGI

Các thiết bị giải trình tự DNA (giải trình gen) của MGI đều sử dụng công nghệ cốt lõi DNBSEQ™ qua các bước sau

• Tạo DNB (hay còn được biết đến là DNA nanoballs) được bơm bằng hệ thống chất lỏng và được nạp vào chip Pattern array.
• Sau đó mồi giải trình được thêm vào và lai với vùng bộ điều hợp của DNB. Phản ứng giải trình tự bắt đầu bằng cách bơm thuốc thử giải trình tự có chứa đầu dò dNTP được gắn nhãn huỳnh quang và DNA polymerase.
• Hình ảnh được chụp sau khi đầu dò được gắn nhãn huỳnh quang trên DNB được kích hoạt bằng tia laser.
• Tiếp theo hình ảnh được chuyển đổi thành tín hiệu kỹ thuật số bằng phần mềm độc quyền của MGI.
• Cuối cùng thông tin này được sử dụng để xác định trình tự DNA của mẫu thử.

Tất cả các công nghệ giải trình tự liên quan đến DNB đều là một phần của DNBSEQ™, bao gồm:

• Công nghệ tạo vòng đơn DNA và chuẩn bị DNB
• Mảng có hoa văn
• Tải DNB
• cPAS (tổng hợp neo đầu dò kết hợp)
• Công nghệ giải trình tự cặp đầu tiên trên DNB
• Hệ thống hình ảnh và chất lỏng
• Thuật toán…

Một trong những ưu điểm nổi bật của công ngệ DNBSEQ™ so với các công nghệ giải trình khác đó là tỷ lệ khuếch đại lỗi rất thấp từ DNB và mảng mẫu mật độ cao. Điều này đem đến kết quả cải thiện độ chính xác của giải trình tự và có tỷ lệ trùng lặp thấp hơn.

Công nghệ DNB

Bao gồm 2 quá trình

• Sự tuần hoàn của DNA sợi đơn

Vòng hóa DNA sợi đơn: DNA sợi đôi kết hợp với trình tự bộ điều hợp ở đầu tận cùng được đun nóng tạo biến tính và tạo ra ssDNA (DNA sợi đơn). Một oligonucleotide dạng nẹp với trình tự bổ sung cho cả đầu ủa cùng một ssDNA mục tiêu để tạo thành một vòng tròn.

• Làm DNB

Nanoball được tạo ra bằng cách khuếch đại vòng tròn lăn (RCA) sử dụng vòng tròn sợi đơn làm khuân mẫu. Các kích thước khác nhau của các đoạn DNA được khuếch đại thành khoảng 100-1000 bản sao.

Khuếch đại vòng tròn lăn (RCA) giảm lỗi phát sinh trong quá trình khuếch đại bởi chỉ sử dụng duy nhất bản gốc là sợi DNA đơn làm khuân mẫu:

• Giảm lỗi tích tụ theo cấp số nhân
• Độ chính xác giải trình tự cao

Tải DNB

Tạo cấu trúc hoa văn tải DNB

Bề mặt con chip silicon được tạo hoa văn, mỗi vị trí tạo này chỉ đủ tạo liên kết duy nhất với một DNB. Khoảng cách giữa các hoa văn được đảm bảo không có sự can thiệp giũa các tín hiệu huỳnh quang từ các DNB lân cận.

DNB tải lên hoa văn

DNB mang điện tích âm trong khi bề mặt trượt (hoa văn) mang điện tích dương. Tương tác dương và âm này là động lực chính thúc đẩy DNB tải lên bề mặt trượt. Bộ đệm tải độc quyền có thể đảm bảo DNB bám dính tại cùng một vị trí trong hàng trăm hoa văn trên bề mặt mà không có bất kỳ tín hiệu nào bị ảnh hưởng. DNB được tối ưu hóa để chúng có cùng kích thước với các vị trí hoạt động trên bề mặt tải.

Kết quả đảm bảo rằng chỉ có một DNB duy nhất được tải lên mỗi vị trí hoạt động.

cPAS

Công nghệ cPAS: sau khi các đoạn mồi giải trình tự được lai với vùng tiếp hợp của DNB, một đầu dò dNTP được gắn huỳnh quang được kết hợp với một DNA polymerase, tín hiệu huỳnh quang được chuyển đổi thành tín hiệu kỹ thuật số và thông tin cơ sở được xác định bằng phần mềm gọi là cơ sở độc quyền của MGI. Sau khi được chụp ảnh, thuốc thử tái sinh được thêm vào để loại bỏ thuốc nhuộm huỳnh quang và chuẩn bị DNB cho chu kỳ tiếp theo.

Thời gian phản ứng giải trình tự đã được rút ngăn xuống dưới 1 phút.

Chuẩn bị sợi thứ 2

Sau khi hoàn tất quá trình giải trình tự sợi thứ nhất, các đoạn mồi thế hệ sợi thứ 2 và một polymerase có hoạt tính thay thế sợi được thêm vào để bắt đầu quá trình tổng hợp sợi thứ 2.

• Vẫn bám dính vào DNB ban đầu
• Đoạn mồi giải trình tự sợi thứ hai được lai hóa, dùng cùng một hóa chất giải trình tự như sợi thứ nhất.
• Khuôn mẫu sợi thứ hai mới có nhiều bản sao DNA chèn hơn, tạo ra tín hiệu mạnh hơn nhiều và tăng độ chính xác giải trình tự cho sợi thứ hai.

Thuật toán cơ sở

MGI đã phát triển thuật toán đăng ký từng điểm ảnh độc quyền, cho phép trích xuất cường độ hình ảnh ở cấp độ tưởng điểm ảnh và cải thiện đáng kể độ chính xác cao.

(Nguồn: Sưu tầm)

Liên hệ tư vấn chi tiết:
CÔNG TY CỔ PHẦN Y TẾ THÔNG MINH HOMEMED
Địa chỉ: Số nhà 52, 79/44 Nghĩa Lộ – Yên Nghĩa – Hà Đông – Hà Nội
Hotline: 0978 566 477
Email: smarthomemed@gmail.com