论质控在 ngs 平台中的必要性

近年来，二代测序（NGS）技术迅猛发展，除 DNA 靶向捕获测序，RNA 测序，外显子测序，全基因组测序外，NGS 的临床应用也拓展至产前诊断，肿瘤早筛及用药指导等方面。鉴于这些应用与人类的健康疾病息息相关，NGS 流程中的任意步骤都不容忽视，因此，样本的质控必不可少。

无论是哪种测序，在 NGS 的工作流程中，都离不开样品提取（核酸）→打断/反转录→扩增→构建文库→定量上机这一过程。这些过程环环相扣，每一个步骤的样本质量均会影响下一个步骤并最终影响到测序结果。因此，在 NGS 的工作流程中，对每个关键步骤进行质控，是保证测序质量不可或缺的一个步骤。

核酸提取后的质控，根据其应用方向和测序类型的不同通常可分为：基因组 DNA 质控、总 RNA 质控，cfDNA 或 ctDNA 质控等，通过对提取后的 DNA 进行质控，能够判断样本当前的质量（降解程度、非目的片段所占比例等）是否能够进行下一步的实验。基因组 DNA、总 RNA 及 cf/ctDNA 质控详见图 1，图 2，图 3


图 1 基因组 DNA 质控

图 1 中，Z1/Z2 的值为 17%，说明该基因组降解部分占全部核酸的 17%。根据下一步实验的需求并通过基因组的主带大小和降解程度判断能否进行核酸片段化等实验。


图 2 总 RNA 质控

图 2 中，RNA 质量指数 RQN 为 9.83，表明该 RNA 样本比较完整。通过样本的完整性判断 RNA 是否可用于进行反转录等实验。


图 3 cf/ctDNA 质控

图 3 中，Z1/Z2 的值为 60%，说明提取的样本中存在部分基因组残留。通过占比比例并结合样本浓度可以判断是否需要先进行一次片段筛选再用于后续建库。

核酸片段化的质控也可以通过质控数据来判断超声或酶打断的片段范围是否合理，能否进行下一步的扩增建库实验。详见图 4。


图 4 片段化核酸质控

图 4 中，核酸占比最多的范围是 200-300 bp，因此可以判断超声打断或酶打断的效果是否符合预期，能否用于后续的扩增建库等；若不符合预期可以通过调节超声打断仪的参数或酶的用量和时间来进行实验条件优化或摸索。

上机前文库的质控，可通过质控数据来判断文库的大小是否合适，是否还有接头残留在其中，避免影响最终的测序质量。详见图 5。


图 5 文库质控

图 5 展现的是在 NIPT 项目中构建的 cfDNA 文库，通过图中主峰的大小，可以判断文库能否用于最终的上机测试，且可通过图中数据（接近 LM 的地方是否有杂峰存在）判断是否有接头残留，从而确保下一步的测序质量。

综上所述，在 NGS 流程中，用于做质控的仪器是必不可少的。而在市面上的质控仪器中，操作简单、无污染、通量灵活、价格便宜、性能稳定且分辨率和灵敏度高的 Qsep 系列全自动毛细管电泳仪是做质控的不二之选！

2019 年 10 月 24 日—11 月 9 日将要在上海举办的第二届全国 NGS 建库技能大赛选用的就是 Qsep 系列产品作为独家 NGS 核酸质控设备。
Qsep 系列除了在 NGS 平台中有以上应用外，还可以应用于三代测序的大片段质控，医院临床科室或其他单位的一些多重 PCR 产物分析，如 Y 染色体微缺失、地贫基因分型和多重病原菌检疫等实验。此外，Qsep 系列还能替代部分一带测序的功能，如进行需要很高分辨率的 SSR 微卫星分析等，并且 Qsep 系列具有的低成本卡夹还可以替代传统的琼脂糖凝胶电泳仪。在 Qsep 系列中，还有可以进行蛋白分析的 Qsep100 advance 型号。因此，Qsep 系列的多种应用方向能够满足实验室的多种需求，是一款功能齐全且性价比超高的仪器！图 6 为 Qsep 系列产品。


图 6 Qsep 系列的四个型号