FEMTO Pulse™自动化脉冲场凝胶电泳系统




FEMTO Pulse™自动化脉冲场毛细管电泳仪是一款革命性的核酸分析仪器。此仪器将自动化的毛细管电泳和对脉冲电场的控制结合在一起,是市场上唯一的自动化脉冲场毛细管电泳设备。此设备有着先进的仪器设计,能够分离高分子量DNA片段,并且检测核酸范围低至飞克级别。与其他非变性凝胶为基础的分析仪器相比,FEMTO Pulse还可以轻松实现20~30倍的灵敏度进行核酸弥散性分析以及高达100倍的灵敏度进行核酸片段分析。



  • 简介

FEMTO Pulse™自动化脉冲场毛细管电泳仪是一款革命性的核酸分析仪器。此仪器将自动化的毛细管电泳和对脉冲电场的控制结合在一起,是市场上唯一的自动化脉冲场毛细管电泳设备。此设备有着先进的仪器设计,能够分离高分子量DNA片段,并且检测核酸范围低至飞克级别。与其他非变性凝胶为基础的分析仪器相比,FEMTO Pulse还可以轻松实现20~30倍的灵敏度进行核酸弥散性分析以及高达100倍的灵敏度进行核酸片段分析。

Sequel系统是Pacbio推出的最新的核酸测序平台,它具有SMRT测序的现有优势,包括长读长、高度普遍准确性、均匀的覆盖等,这些优势使得测序时对大而复杂的动植物基因组的连续拼接变得更加完整、准确。因此,Pacbio公司提出了进行动植物全基因组测序的最佳测序平台就是此系统。另外,众所周知由于动植物基因组较大、有着高含量的重复组成结构以及基因组的杂合等原因,使得动植物基因组测序非常具有挑战性。然而,使用最新的Sequel测序系统进行动植物基因组测序,即使减少了SMRTbell文库的输入量,对SMRT cell测序时仍然能够产生5~8Gb的片段读长,一般可以产生平均10~15kb的读长,最长的片段读长> 60kb。


一、下图是构建大插入片段文库的工作流程图

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针对上述流程图中第一、二和第八步骤中需要用到的脉冲场凝胶电泳分析设备,Pacbio强烈推荐了FEMTO Pulse™自动化脉冲场毛细管电泳仪,这款设备是由美国AATI公司生产研发的最新的一款快速高分辨率的基于凝胶电泳的毛细管电泳产品。我们知道,运行一次脉冲场凝胶电泳是为了得到样品的质量和大小等相关信息,以前PacBio推荐使用Bio-Rad公司的CHEF Mapper或者Sage Science Pippin Pulse作为脉冲场凝胶电泳的设备,不可否认这两款设备进行脉冲场凝胶电泳的结果都是很令人信服的,但是它们存在着两个显著的缺点,一是运行凝胶电泳的时间消耗巨大(>16h);二是检测一次需要输入的DNA量很多。 

而Pacbio强烈推荐的FEMTO Pulse™自动化脉冲场毛细管电泳仪,能够在1h内检测高达165kb的片段,这对于构建大插入片段文库来说无疑是非常理想的,更重要的是,该系统检测需要输入的DNA量是pg级别的。总之,此系统与前两种脉冲场凝胶电泳设备相比的显著优势在于运行时间大大缩短,运行所需的DNA量大大减少,而且检测的灵敏度也大大提高。


二、应用示例 


  1. 为了更加让人信服FEMTO Pulse™仪器的优越性,我们对比了一下在CHEF Mapper和FEMTO Pulse™上同时运行检测一个人类基因组DNA样品的结果,如下图所示: 

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从图中可以看出,人类基因组DNA同时在CHEF Mapper和FEMTO Pulse上进行检测,胶图(E)大体可以得出泳道3中显示的是约150kb的高分子量DNA,泳道4则是一个不太理想的高达80kb的弥散状条带,而FEMTO脉冲胶图(F)的分辨率更加清晰,检测效果更优,而且CHEF Mapper胶图(E)中观察到的分离情况与FEMTO脉冲胶图(F)表现出同样的结果。


2.检测剪切产物时,同样会用到FEMTO Pulse™系统,具体应用示例如下:

图片3.png

如上图所示,将一个高分子量人类基因组DNA剪切成10、20、30、40、50、60和75kb的片段大小,(图A)为剪切产物的脉冲场凝胶电泳结果图,(图B)为脉冲场凝胶电泳峰图,(图C)是剪切片段实际大小结果。这组结果不仅向我们表明了FEMTO Pulse™系统能够对剪切产物进行良好的检测,而且还给出了构建一个>30 kb文库的合适剪切产物片段选择,图中表明30kb、40kb和50kb的剪切产物都可以用来构建30kb文库。