GS FLX+ システム

GS FLXシステム

ロシュ・ダイアグノスティックスでは増加しつつある世界中の様々な研究分野からの強い要望を受けて、現行のゲノムシークエンサーFLX機器で使用できるGS FLXチタニウムシリーズ試薬新たにをリリースしました。チタニウムシリーズ試薬は、業界トップのロングリードと高精度を特長とする第3世代目の454シークエンシングシステム製品です。

 

GS FLXチタニウムシリーズ

GS FLXチタニウムシリーズ試薬は、1ランでQ20以上の高精度なリードが100万(1M)以上得られることを特長としています。これらの試薬を使用すれば現行のハードウェアをアップグレードする必要なくさまざまな分野における研究を促進させることが可能です。これまでにde novoシークエンス、ホールゲノムやターゲット領域のリシークエンス、メタゲノムやRNA解析など幅広いアプリケーションにおいてゲノムシークエンサーを使用した文献が多数報告されています。チタニウムシリーズ試薬とGS FLX機器の組合せでのパフォーマンスは:
  • 包括的なデータ解析: 400塩基でQ20以上の高精度リードが1ランで100万(1M)以上得られます。
  • コンパクトなデータファイル:ランファイルは比較的小さいため大容量のストレージやコンピュータのパワーを必要としません。
  • ランニングコスト:スループットが約5倍増加し1ベースあたりのコストが1/5以下となりました。
  • ゲノムプロジェクトに最適:ショットガンとペアエンドを組合せればゲノムのアセンブルが1ランで完了する場合もあります。
  • 研究スピードを加速:専用で簡単に使用できる解析ツールにより、迅速に生物学的に有用な情報を得ることができます。


E.coli K-12(ゲノムサイズ;約4.5Mb)から得られた62万9643リードの分布の一例。最頻リード長は504 bpでした。
 
 
 

システムパフォーマンス



GS FLXのワークフロー


1フラグメント=1ビーズ=1リード


GSFLXシステムはサンプル調製からデジタルデータ解析まですべてのソリューションを提供いたします。
 
 
 
Step 1) 対象サンプル
ゲノムDNA、PCR産物、BAC、cDNAなど様々なサンプルの塩基配列を解析することができます。

Fig.1 ゲノムDNA、PCR産物、BACクローン、cDNAなど様々なサンプル。
 
 
 
Step 2) サンプルの断片化
ゲノムDNAやBACなどのサンプルDNAは、まず500~800塩基対ほどのサイズに断片化します。

Fig.2 サンプルDNAは、ネブライザーを使用して物理的にランダムに断片化します。PCR産物やcDNAがサンプルの場合などネブライズを必要としない場合もあります。
 
 
 
Step 3) アダプターライゲーション
標準的な分子生物学的手法を用いて、3’末端と5’末端に特異的に結合する短い2種類のアダプター(AとB)をそれぞれのDNAフラグメントに結合します。このアダプター配列は、後に精製、増幅、シークエンスの各ステップで必要となってきます。アダプターを結合したDNAフラグメントは最終的に一本鎖にします。

Fig.3 エマルジョンPCRおよびシークエンス用アダプターのライゲーション
 
 
 
Step 4) 1DNAフラグメント=1ビーズ
このステップはemPCR(エマルジョンPCR)の最初のステップとなります。何十万とある一本鎖DNAフラグメントはアダプターを介してビーズに結合します。そしてこれらのビーズを油水エマルジョンの中に包み込みこむことにより、ビーズ1つとDNAフラグメント1つを持つマイクロリアクターを形成します。これらマイクロリアクター内でそれぞれのDNAフラグメントは他のDNA配列が混入すること無く増幅されます。すべてのDNAフラグメントは個々のマイクロリアクター内で並列的に増幅されます。

Fig.4 サンプルDNAのフラグメントとDNAキャプチャービーズが1:1で結合するよう混合し、エマルジョンを形成後、増幅します。
 
 
 
Step 5) 1ビーズ=1リード
emPCRによって各DNAフラグメントは1ビーズあたり数百万コピーにまで増幅されます。増幅反応後DNAフラグメントがビーズに結合している状態で油水エマルジョンを破壊します。次にクローナルに増幅されたこれらのビーズは濃縮され、シークエンスをするためにピコタイタープレート上に載せられます。

Fig.5 マイクロリアクター内でモノクローナルに増幅されたサンプルDNAビーズ。
 
 
 
Step 6) シークエンス
ポリメラーゼによりテンプレートに相補的な塩基が取り込まれるとピロリン酸が生じ、ルシフェリンによる発光をCCDカメラが検出します。

Fig.6 パイロシークエンス法によるシークエンシング。
 
 
 



シンプルなデータ解析

GS FLXシステムのすべてのデータ処理は、直感的に分かりやすいGUI ベースのコンピュータでプラグアンドプレイで行うことが可能で、コマンドラインでの操作や高価でハイスペックなクラスターコンピュータを必要としません。付属の下記ツールを使用してデータ解析が可能です。

  • GS De Novo Assembler “Newbler”
  • GS Reference Mapper
  • GS Amplicon Variant Analyzer

 
 

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