原理
MiSeq基于桥式PCR扩增和可逆终止子边合成边测序(SBS)。文库分子经NaOH变性为单链后注入流动槽(Flow Cell),单链分子的P5/P7接头与槽面寡核苷酸互补杂交,经桥式PCR形成单分子克隆簇。SBS每循环掺入荧光标记dNTP(四种碱基各一色),激光激发成像记录碱基信息后切除终止基团和荧光标签,进入下一循环。双端测序时Flip-turn反转簇方向读取Read 2。
步骤
1. 文库变性稀释
用0.2 N NaOH将文库变性为单链5 min,HT1缓冲液稀释至10-12 pM。混入1% PhiX对照文库(碱基平衡内参)。MiSeq v3试剂盒推荐上样600 μL、终浓度10 pM。
2. 上机启动
装载MiSeq Reagent Cartridge(预装SBS试剂)和Flow Cell,在MiSeq Control Software中设置参数:双端测序,Read 1 301 bp,Index 1/2各8 bp,Read 2 301 bp。运行前预热激光系统15 min。
3. 测序运行
全程自动化,2×300 bp约需56小时。机器自动完成簇生成→边合成边测序→碱基判读(Base Calling)→FASTQ生成。可在Local Run Manager或BaseSpace实时监控Q30和簇密度。
4. 数据交付
测序完成后自动生成FASTQ.gz文件,含Undetermined(无法匹配Index的reads)。检验关键QC指标:Q30>75%、簇密度800-1200 K/mm²、reads通过率>80%。
参数选择建议
| 参数 | 推荐值 | 说明 |
|---|---|---|
| 上样浓度 | 10-12 pM | 过高导致簇重叠,过低产率不足 |
| PhiX掺入比例 | 1-5% | 低多样性文库(扩增子)加5% |
| 读长配置 | 2×150 bp或2×300 bp | 病毒基因组<30> |
FAQ
Q:MiSeq和NextSeq怎么选?
A:MiSeq适合小项目和验证(15 Gb/run, ~25M reads),NextSeq适合群体水平(120 Gb/run, ~400M reads)。病毒基因组测序(<30>
Q:PhiX为什么必须加?
A:扩增子文库碱基组成偏向会导致簇定位失败。PhiX提供>45% GC的平衡碱基分布,校正色标矩阵。不加PhiX的低多样性文库Q30可能骤降至<50>
Q:2×150和2×300 bp哪个好?
A:2×150 bp读长短但质量高(Q30>85%),适合基因分型和SNP检测。2×300 bp读长更长、覆盖更多的病毒基因组结构变异,但Q30略低(~75%)。全基因组组装优先2×300 bp。
参考文献
- Bentley DR, Balasubramanian S, Swerdlow HP, et al. Accurate whole human genome sequencing using reversible terminator chemistry. Nature. 2008;456(7218):53-59. DOI: 10.1038/nature07517
- Quail MA, Smith M, Coupland P, et al. A tale of three next generation sequencing platforms. BMC Genomics. 2012;13:341. DOI: 10.1186/1471-2164-13-341
