目標區域測序，是將感興趣的基因組區域定制成特異性探針與基因組DNA進行雜交，將目標基因組區域的DNA片段進行富集后再利用第二代測序技術進行測序。這種新的方法與PCR方法相比，通量高，同時能節省大量的時間及成本。目前動植物序列捕獲系統有：Agilent SureSelect Target Enrichment System及NimbleGen SeqCap EZ Developer。

1、Agilent捕獲系統

       Agilent SureSelect Target Enrichment System液相捕獲，是基于120 mer的RNA寡核苷酸探針或者叫“baits”。Baits上連接的生物素，可以被鏈霉親和素標記的磁珠吸附。基因組片段打斷后，與baits進行雜交，捕獲目標片段。利用磁珠吸附出帶有baits的DNA片段后，進行磁珠洗脫、RNA探針降解，最終獲得目標區域DNA片段。

圖1 Agilent SureSelect捕獲流程

       Agilent提供小鼠（All Exon Mouse, 49.6 Mb）、斑馬魚（All Exon Zebrafish, 75Mb）、牛（All Exon Bovine, 54Mb）的外顯子捕獲芯片，其他物種目標區域都需要進行目標區域定制（定制區域1Kb-24Mb）。

2、NimbleGen捕獲系統

       與Agilent的捕獲原理類似，NimbleGen采用DNA探針，以高密度探針著稱，因此價格也相對較高。NimbleGen對指定區域采用advanced repeat masking方法設計探針，將重復序列區封閉起來，保證了很好均一性（uniformity）和覆蓋率（coverage）。如下圖所示， NimbleGen利用高密度的50-105 mer的DNA探針來覆蓋目標區域。

圖2 NimbleGen探針設計示意圖

NimbleGen SeqCap EZ Developer可以根據客戶要求定制目標區域捕獲探針，能捕獲高達200Mb的目標區域。另外，還有一些設計好的探針。

表1 NimbleGen SeqCap EZ Developer參數

型號	區域大小	套裝（反應/包裝）
SeqCap EZ Developer Library	Up to 200Mb	4, 12, 24, 48, 96, 384, 960

表2  NimbleGen pre-designed探針

芯片名稱	物種	區域大小
Vertebrate Infecting Viruses	脊椎動物感染病毒	207種病毒
Switchgrass Exome	柳枝稷	50Mb
Maise Exome Design	玉米(B73和Mo17)	110Mb
Barley Exome Design	大麥	88.6Mb
Wheat Exome Design	小麥	106.9Mb
Soy Exome Desgign	大豆	85.3Mb
Mouse Exome Design	小鼠	54.3Mb
Pig Exome Design	豬	22.5Mb
Canine Exome Design	犬	152Mb

 

信息分析內容

■  對原始數據進行去除接頭、污染序列及低質量 reads的處理；

■  測序評估（數據比對統計，測序飽和度分析，測序隨機性的統計分析，reads 在參考基因上的分布分析）；

■ SNP、InDel 檢測，注釋和統計；

■ SNP 保守性預測；

■ SNP、InDel 在各基因功能元件上的分布統計。

群體高級信息分析

■  群體SNP檢測，注釋與統計

■  群體SNP質控（包含base quality，map quality，allele balance，strand bias，mappability，homopolymer，Hardy-Weinberg Equilibrium測試，InDel附近的SNP過濾）

■  選擇分析，可選擇方法有：FST，Tajima’s D，θп等

■  GO功能注釋分析，KEGG通路富集分析（可選；GO功能注釋分析默認做，通路富集分析需要基因集基于通路篩選的可做）

華大科技于2012年完成整合，致力于成為全球生命科學研究機構的首選科技服務商，為從事生命科學研究的機構和企業提供高質量、行業領先的基因測序、質譜、合成生物學、生物數據庫、云計算等標準化的技術服務和綜合的全流程解決方案。 目前，公司服務已經覆蓋了全球100多個國家和地區，擁有7,000多位合作單位，為25,000多位行業聯系人提供了杰出技術支撐與服務，更通過深度合作完成了一系列大型基因組科研計劃和國際多邊合作項目。科研積累上，截至2020年9月底，公司累計參與發表近1,500篇文章，其中CNNS 120+。截止2022年3月，華大自主測序平臺DNBSEQTM 助力發表2,013+篇高質量文章，影響因子合計8,800+，并實現CNS三大主刊發文。