对于不同测序长度、不同测序样本量的最佳测序方案比较
1.
根据对于单个样本所需检测的基因范围分三档
a.
测序范围 <=
100Kb,推荐用Sanger法测序
b.
500Kb <= 测序范围 <
100Kb,推荐用扩增子法测序
c.
200Kb < 测序范围 <=
100Mb,推荐用目标区域捕获测序
2.
根据上面的分法,经济比较
a.
Sanger法测序,适用范围:测序范围长度 <=
100Kb
i.
用传统sanger法测序,
1.
每500bp测一对来回,每个测序20元(PCR +
sanger测序)。
2.
每个样本的测序成本:100000/500 * 20 =
4000元/样本。
3.
数据分析,500元/样本
4.
再加一点人工,总成本4500元/样本以内就完成了。是优势选择。
ii.
用高通量测序,建库2000元/样本,再加测序的上机费1000~3000元/样本,还有二代测序必须的生物信息分析费,成本上不占优势。高通量测序在此的唯一的优势,是可以在一个试管中完成PCR,减少起始样本(DNA)用量
b.
扩增子 +
二代测序,适用范围:500Kb <= 测序范围长度
< 100Kb
i.
用扩增子(Amplicon)法测序
1.
以200Kb,100样本为例
2.
引物及PCR,设计多重PCR引物,每个扩增子约150Bp的长度,总120000元,分摊到每样本,1200元
3.
PCR反应,成本 20元/样本
4.
建库,2000元/样本
5.
测序,
a.
Miseq平台,5G数据/run,26500元/run
b.
如果一次跑一个run,测24个样本,每个样本的测序部分的成本:26500/24=1104元/样本
c.
如果一次跑超过24个样本,测序成本可以进一步分摊
6.
数据分析, 500元/样本
7.
总成本:
1200 + 20 + 2000 +
1104 + 500 = 4824元
ii.
数据的覆盖深度:
1.
Miseq平台,
a.
PE 2*250 测序模式
b.
总共5G数据/Flowcell,
c.
分到24个样本,最多可到96个样本
d.
被测范围, 200Kb
e.
覆盖深度,5,000,000,000/24/200,000 =
1041倍覆盖;如果是96个样本,5,000,000,000/96/200,000
= 260倍
2.
PGM平台
a.
314芯片(也可以选用316/318等芯片,只有通量差别,没有质量差别)
b.
分到4个样本
c.
每个314芯片的数据产量0.1G
d.
被测范围200Kb
e.
覆盖深度,100,000,000/4/200,000=125倍
iii.
扩增子测序是100Kb~500Kb测序长度范围内的优势选择
iv.
用sanger法测序,200000 / 500 * 2
*30=24000,成本过高,不可行
v.
用捕获测序,约5000~6000元,较贵,且操作复杂,分析也复杂,
vi.
扩增子测序的限制因素:扩增子测序前一步要做多重PCR,到目前为止,多重PCR扩增效率的一致性一直是大难题。扩增子越多,不均一性越高。这使用大于500Kb的范围的测序,很难用扩增子测序的方法做好。
c.
目标区域捕获法测序,适用范围:100Kb
< 测序范围 <=
100Mb
i.
用捕获法测序
1.
采购捕获试剂盒,
a.
Nimblegen的SeqCap
EZ Choice Library, 96 Reaction,USD30000
b.
折合含25%税的每反应人民价格:30000*6.2*1.25/96=2421元/反应
2.
建库,捕获反应
a.
建库,
2000元/样本
b.
捕获操作,
3000元/样本
3.
测序,Hiseq
2500 Rapid PE150测序(临床样本追求速度,Rapid快,只用2天测序,比Hiseq
2000 high throughput PE100 的11天更合适),
a.
每个Flowcell, 75G PF data
b.
一次每个样本测2G PF data
c.
一个Flowcell,24个样本,因为样本之间在测序过程中的相互竞争,所以上样按每个样本3G上样,这样可以保证大部的样本可以得到2G以上的数据。24*3=72G
d.
测序深度,假设捕获区间为7M,捕获的效率为65%(有35%为非特异的片段),2,000,000,000
* 0.65 / 7,000,000 = 185倍,符合绝大多数的检测需求
e.
测序成本,每个Hiseq 2500 rapid PE100
flowcell,8万元,分摊到24个样本,80000/24=3333元/样本
4.
数据分析
a.
假设:2000元/样本
5.
总成本
a.
总成本:捕获试剂
+ 建库
+ 捕获操作 + 测序 + 数据分析 = 2421 +
2000 + 3000 + 3333 + 2000 =
12754元/样本
ii.
捕获测序是优势选择
iii.
扩增子测序,因为其测序所需的多重PCR的中的扩增子过多,所以不可行。并且Miseq或PGM的数据产量也不能很好地覆盖被测样本。
3.
所用时间比较
a.
sanger法,如果同步进行,10Kb以内的范围,可以在1~2天内完成
b.
扩增子法,PCR用0.5天,建库2~3天,测序1~2天,数据分析2~3天,最快1周出结果
c.
捕获法,建库2~3天,捕获2~3天(杂交反应,必须慢,没法更快),测序2~3天,数据分析2~10天,最快10天出结果
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