Meridian is a primary manufacturer of specialized high-quality molecular reagents and offers solutions to a wide range of industries to diagnose and treat diseases, discover new therapeutics or develop tests for environmental, food and cosmetic safety.
下一代测序 Next Generation Sequencing (NGS) 创新建库试剂实现 NGS 测序亲民化 建库解决方案
随着测序仪器、耗材和数据分析工具成本的降低和便携性的提高,对于更多的研究人员、临床医生和企业 来说,NGS 变得更易获取、更可负担和更方便使用。 最新技术的进步推动了更小型、更紧凑的测序仪器发展,这些仪器占地面积更小、界面更友好、工作流程更简化、对样本要求更 低。这些优势降低了NGS的检测成本,提高了其便携性,使研究人员能够在各种环境下进行测序检测,包括户外和护理点诊断场景。 但是,NGS研究人员一直面临着检测试剂需要冷链储运的挑战。在整个供应链物流过程中确保冷链的完整性,特别是在电力不可靠或 冷藏能力有限的环境中,这导致了高昂的成本和物流障碍,阻碍了NGS技术在全球范围内的普及。 Meridian迈迪安推出的无甘油、高浓度的NGS建库酶,既可直接液态使用,也适用于冻干处理,从而实现室温稳定性,为NGS试剂 的冷链运输提供了一种可持续替代方案。这种无需依赖高能耗制冷和冷冻设备的方案,不仅有助于减少碳排放,还可简化供应链流 程、减少包装浪费,并大幅降低运输成本。同时,高浓度酶也满足了POCT等便携式设备在试剂微型化方面的需求。 为了进一步提高NGS试剂的可及性,Meridian开发了冻干NGS DNA打断酶 (MDX224) 和 冻干NGS建库试剂盒 (MDX219)。 这两款产品 是针对边合成边测序(SBS)平台的完整、即用型解决方案,可在常温下运输及储存至少 12 个月。冻干NGS DNA打断酶包含单管冻 干酶,可实现精准的时间受控酶促片段化。冻干NGS建库试剂盒由三管组分组成,包含用于末端修复、加A 尾、接头连接及文库扩增 的冻干组件。二者结合,为NGS建库提供了一套快速、便捷且极具成本效益的直线式方案。 Meridian的无甘油NGS建库酶及冻干建库试剂盒,为NGS研究人员开发新一代诊断检测方法与实验流程提供了强大助力。
Meridian迈迪安生物NGS建库试剂解决方案
冻干DNA打断酶试剂盒
MDX224
试 剂 盒
冻干NGS建库试剂盒 -包含末端修复/加A尾、连接接头和文库富集反应试剂
MDX219
NGS文库清洗及大小选择磁珠
MDX039 NGS文库定量试剂盒
MDX041
MDX200 无甘油 T4 DNA 连接酶 (HC)
MDX207 无甘油 T4 DNA 聚合酶 (HC)
分 子 酶
MDX170 无甘油 Taq HS 高浓度DNA聚合酶
MDX208 无甘油 DNA Pol I Klenow 大片段 (HC)
MDX203 无甘油高保真Pfu聚合酶 (HC)
MDX206 无甘油 T4 多聚核苷酸激酶 (HC)
主要产品特点:
无 甘油分子酶在冻干后常温环境下储存可稳定至少12个月仍保持完整的酶活性
高 浓度配方非常适合需要微小体积的检测,如微型化的POC设备
高浓度配方使反应配置具有更高灵活性,可最大限度地增加样品输入量,从而提高检测灵敏度
L 冻干建库试剂盒包含三管试剂,分别含有末端修复/加A尾、连接接头和文库富集所需的所有组分,可在常温下保存至少12个月
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Meridian迈迪安无甘油NGS建库试剂解决方案 Meridian提供建库全步骤中所需的分子酶,对带有 5’ 和 3’ 悬垂的片段进行修复以形成钝末端,然后对这些片段进行磷酸化和 A-尾化处理,使末端适于适配体连接。连接测序适配体后,形成完整的测序就绪文库片段。
5’ 3’
5’ 3’
5’ 3’
5’ 3’
5’ 3’
5’ 3’
步骤1
片段化
5’
5’
3’
3’
3’
5’
5’
3’
冻干NGS DNA打断酶 (MDX224) 见第3页
5’ 3’
5’ 3’
5’ 3’
5’ overhang
3’ overhang
5’
5’
5’
3’
5’
3’
3’
3’
3’
3’
5’
5’
5’
5’
3’
3’
5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’
5’ 3’ 5’ 3’
5’ overhang 5’ overhang
3’ overhang 3’ overhang 3’ overhang
5’ overhang
5’ 3’
5’ 3’
5’ 3’
5’
5’
3’ 3’ 3’ 3’ 5’
3’
3’
5’ 3’ 5’
5’
3’
(3’ – 5’ exonuclease activity)
(Fill in 3’ – 5’ direction)
5’ 3’
5’ 5’ 3’
5’ 3’
5’ 3’
5’ 3’
5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 5’ 5’ 3’
5’ overhang
3’ overhang
5’ 3’
5’ 3’
步骤2
末端修复
3’
3’ 3’
5’ 5’
5’ 5’
3’ 3’
(3’ – 5’ exonuclease activity) (3’ – 5’ exonuclease activity)
(Fill in 3’ – 5’ direction) (Fill in 3’ – 5’ direction)
无甘油 T4 DNA 聚合酶 (HC) (MDX207) 见第4页 无甘油 DNA Pol I Klenow大片段 (HC) (MDX208) 见第4页
5’ 5’ overhang 3’ 5’ overhang 5’ overhang 5’ P 5’ 3’ P 3’ P
3’ 3’ overhang 5’ 5’
5’ 3’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’
5’ 3’
5’ 3’
3’
5’
5’
5’ 3’ overhang (3’ – 5’ exonuclease activity) P ( 去除 3’ — 5’ 悬空末端 )
(Fill in 3’ – 5’ direction) ( 填充 3’ — 5’ 突出末端 )
3’
5’
5’
3’
5’ 3’ 5’ 3’ 5’
5’ 3’ 5’ 3’
3’
3’
3’ overhang
3’
3’
5’
P
P
P 5’ P
(3’ – 5’ exonuclease activity)
(Fill in 3’ – 5’ direction)
A
5’
3’
步骤3
磷酸化
3’
3’
P A 5’ 3’ 5’
5’ 3’
5’ 3’
5’ 3’
5’ (3’ – 5’ exonuclease activity) (3’ – 5’ exonuclease activity) P 3’ A 3’
A
(Fill in 3’ – 5’ direction)
3’ P 5’
5’ 5’ A 5’
无甘油 T4多聚核苷酸激酶 (HC) (MDX206) 见第5页
P P
3’
(Fill in 3’ – 5’ direction)
3’
3’ 3’
3’ 3’ A
5’
-A 5’
P
P
5’ 5’
P 3’
P 5’
-T
T- A
A-
P
5’ A-
3’
3’
Adaptor P -A -A
A -T
Adaptor
A 5’
-T
P 5’ P 5’ A 3’ A-
P T-
T-
步骤4
A-尾
5’
3’ 3’ P
3’ 3’
无甘油 Taq HS 聚合酶 50 U/μL (MDX170) 见第6页
Adaptor
Adaptor
Adaptor
Adaptor
5’ 5’ A A
P P -A
-T
Adaptor
A P 5’ A-
Adaptor T-
3’
3’
Adaptor Adaptor Adaptor Adaptor Adaptor Adaptor
Adaptor Adaptor Adaptor Adaptor Adaptor Adaptor Adaptor 适配子
-T
-A P -A
A- A
5’
Adaptor
T-
步骤5
链接适配子
-T
A-
T-
无甘油 T4 DNA 连接酶 (HC) (MDX200) 见第6页
-T
-A
A-
T-
Adaptor Adaptor 适配子
Adaptor
Adaptor
无甘油高保真Pfu聚合酶 (HC) (MDX203) 见第7页 步骤6 文库扩增
Adaptor
Adaptor
2
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NGS SOLUTIONS CATALOG
步骤一 DNA片段化
冻干NGS DNA打断酶
产品货号 # MDX224 反应数 每包 8 打断反应
冻干NGS DNA打断酶 (MDX224) 支持常温储存,仅 需在应用现场使用模板直接复融可使用。这不仅简化 了操作步骤,更保障了性能的一致性。DNA酶法打断 过程中的波动会直接影响文库质量及测序表现。这款 打断酶可通过反应时间的调控精准控制DNA片段化过 程,无需借助机械设备(如超声破碎仪),即可获得 稳定且可调的片段大小。
产品亮点 • 支持常温储存与运输 • 避免反复冻融造成的酶活损耗,确保结果可靠
• 在不同实验方案中均能实现高度一致的时调控片段化 • 即用型设计: 快速重悬格式,可无缝集成至现有工作流
高效的时间依赖性酶促片段化
时间(分钟) 平均片段大小(bp) 片段峰值(bp)
时间(分钟)
8 分钟 12 分钟 15 分钟
8 12
15
8
900
960
12
580
562
15
450
143
使用1 μg人类基因组DNA进行文库构建。通过MDX224在37°C下 分别孵育8、12和15分钟进行时间梯度测试。使用TapeStation (Agilent) 检测结果显示:随着反应时间的增加,DNA片段呈 现出明显的梯度变化。电泳图清晰记录了基因组DNA从高分 子量向低分子量片段的偏移。这种片段分布的变化趋势充分 证明,MDX224能够通过控制反应时间,实现对基因组DNA 的精准片段化降解与切割。
3
步骤二 末端修复
无甘油 T4 DNA 聚合酶 (HC)
产品货号 #MDX207
体积 反应数 50 μ L 500 个反应 500 μ L 5,000 个反应
无甘油 T4 DNA 聚合酶 (HC) (MDX207) 是一种依赖DNA模板的DNA聚 合酶,其具有5’→3’DNA聚合酶活性,催化将核苷酸添加到DNA链的 3’ 末端,使其沿5’至3’方向延伸。它还具有3’- 5’外切酶活性,可以用于将 5’端突出末端补平或3’端突出末端削平,但缺乏5’ - 3’外切酶活性。 MDX207浓度为 20 U/μL 。 无甘油T4 DNA聚合酶可用于在任何双链DNA分子上生成钝末端,并通过 置换合成对DNA进行标记。在NGS建库过程中,它既可单独使用,也可 作为末端修复混合液的一部分,其作用是对DNA进行片段化处理后用于 末端修复,可钝化双链DNA片段的DNA末端(填充5’端突出末端或/和去 除3’端悬空),以便随后通过T4 DNA连接酶添加适配子。
产品亮点 • 对 DNA进行片段化处理后用于
末端修复,可钝化双链DNA片段 的DNA末端(填充5’端突出末端 或/和去除3’端悬空) • Sanger测序法中,去除加入到DNA链中的荧光染料标记的核 苷酸 • 浓度为20 U/μL
冻干后酶活性保持一致
(右图)无甘油T4 DNA聚合酶(HC)(MDX207)在其反应缓冲液中冻干,并在加速稳定性研 究中测试其稳定性。将冻干的MDX207( 红色 )在37°C放置1个月,然后与保存在-20°C的未冻 干的液体酶( 蓝色 )一起进行DNA聚合活性测试比较。结果表明,经过加速稳定性测试,冻干 后的MDX207依然具有同等酶活性,在常温下可稳定保存12个月。
液体 | 冻干
无甘油 DNA Pol I Klenow 大片段 (HC) (MDX208) 是来自大肠杆菌DNA 聚合酶 I N端蛋白的水解产物,具有5’→3’DNA聚合酶活性和3’-5’外切酶 活性,但没有5’-3’外切酶活性。MDX207浓度为50 U/μL 。 在NGS文库制备中主要作用是末端修复,填充5’端突出末端和去除3’端悬 空以对生成钝化的DNA。 无甘油 DNA Pol I Klenow 大片段 (HC)
产品货号 #MDX208
体积 反应数 200 μ L 10,000 个反应 1 mL 50,000 个反应
产品亮点 • 进 行末端修复以进行适配子连接 • 通过填充 5’端突出末端对dsDNA 进行标记 • 浓度为50 U/μL
反应快速且性能优异
冻干后酶活性保持一致
Meridian | NEB | Thermo | Qiagen
(上图)无甘油 DNA Pol I Klenow 大片段 (HC) 用于引物延伸检测。每个反应中无甘油 DNA Pol I Klenow 大片段 (HC) 的最终用量为5U,与 4ng模板和 Lyo-Ready Klenow 反 应缓冲液进行反应,并在相同条件下与其他供应商的产品进行比较。结果显示,与大多 数供应商相比,无甘油DNA Pol I Klenow大片段 (HC) 的反应速率更快,末端荧光更高。
液体 | 冻干
(上图)无甘油 DNA Pol I Klenow 大片段 (HC) 在37°C的液态( 蓝色 )或 冻干( 红色 )条件下的加速稳定性检测。结果显示,无甘油 DNA Pol I Klenow 大片段 (HC) 经过加速稳定性测试后具有相同的酶活性,在常温下可稳定保存12个月。
4
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NGS SOLUTIONS CATALOG
步骤三 磷酸化
无甘油 T4 多聚核苷酸激酶 (HC)
产品货号 #MDX206 体积 反应数
无甘油 T4 多聚核苷酸激酶 (MDX206) 简称T4 PNK,是一种多聚核苷酸5’羟 基激酶,可以催化ATP的γ位磷酸基团向单链或双链DNA或RNA的5´羟基上, 从而使DNA和RNA的5’端磷酸化。MDX206浓度为20 U/μL 。 无甘油 T4 多核苷酸激酶(HC)用于NGS建库中,可单独使用,也可作为末 端修复混合液的一部分,将磷酸盐添加到双链 DNA 的 5’羟基末端,以便随 后通过T4 DNA连接酶连接适配体。
产品亮点 • 在 NGS建库中进行 5’ 端磷酸化 以便用于后续链接适配子 • 去除DNA和RNA上3’端的磷酸基团 • 浓度为20 U/μL
25 μ L 500 个反应 250 μ L 5,000 个反应
反应快速且性能优异
A
B
0.012
0.01
0.008 0.006 0.004 0.002
0
NEB
Meridian
NEB | MDX206
(上图)浓度为0.005 U/μL的无甘油 T4 多核苷酸激酶(HC)( 蓝色 )和NEB的T4 多核苷酸激酶( 红色 )的荧光随时间的增加和 B/磷酸化反应速率。结果显 示,Meridian迈迪安生产的无甘油T4 多核苷酸激酶的酶活性与其他供应商生产的含甘油酶性能相当。
冻干后酶活性保持一致
液体 | 冻干
(左图)无甘油T4 多核苷酸激酶冻干后( 红色 )在37°C下保存两个月进行加速稳定性检测, 在-20°C下保存的液体( 蓝色 )相比。结果显示,无甘油T4多核苷酸激酶不受冻干和随后在常温 下储存的影响,在复融后检测时酶活性基本保持一致。
5
A尾
步骤 4
无甘油 Taq HS 高浓度DNA聚合酶 (MDX170) 是由不含甘油的高性能 Taq DNA 聚合酶与Taq热启动抗体混合而成。MDX170浓度为50 U/μL。无甘油 Taq HS 高浓度DNA聚合酶可用于生成3’端加A尾的DNA片段,因为它具有 末端转移酶活性,自然会留下3’末端腺嘌呤,因此非常适合在NGS 建库过 程中用于测序适配体的“粘性末端“连接。 无甘油 Taq HS 高浓度DNA聚合酶
产品货号 #MDX170
体积 单位数 20 μ L 1 , 000 个单位 500 μ L 25,000 个单位
产品亮点 • 高 浓度酶适用于微型体系的少量 体积需求 • 在NGS建库过程中添加测序适配体 • 浓度为50 U/μL
冻干后酶活性保持一致 (右图)无甘油 Taq HS 高浓度DNA聚合酶与其反应缓冲液一起冻干,并在37°C下保存1个月 ( 红色 ),并与保存在-20°C下的液体酶( 蓝色 )进行比较。结果显示,无甘油Taq HS高浓度 DNA聚合酶不受冻干和随后在常温下储存的影响,在复融后检测时酶活性基本保持一致。
液体 | 冻干
添加接头
步骤 5
无甘油 T4 DNA 连接酶 (HC)
产品货号 #MDX200
无甘油 T4 DNA 连接酶 (HC) (MDX200) 可催化粘端或平端双链DNA或RNA 的5’-P末端和3’-OH末端之间以磷酸二酯键结合,并修复双链DNA中的单链 缺口。MDX200浓度为50 U/μL 。
体积 单位数
产品亮点 • 有 效地连接钝端和粘性末端 • 修复双链DNA, RNA和 • NGS建库中用于连接双链寡 核苷酸连接体或DNA适配子 • 浓度为50 U/μL
1,000 Weiss 个单位 10,000 Weiss 个单位
20 μ L
DNA/RNA杂交链中的单链缺口
200 μ L
不含外切酶和内切酶活性
Hindlll-digested λ DNA
Supercoiled pUC19 DNA
100 U T4 DNA Ligase
No Ligase Control
100 U T4 DNA Ligase
100 U T4 DNA Ligase
No Ligase Control
100 U T4 DNA Ligase
(左图)无甘油T4 DNA连接酶(HC)不含可可检测的外切酶和内切酶活性。无甘油T4 DNA连接酶(HC)与 1 μg HindIII 消化的λ DNA(第2列和第3列)和超卷曲的 pUC19 DNA(第5列和第6列)在37°C热浴16小时。结果显示没有检测到可能影响酶连接效率 的外切酶和内切酶活性。
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NGS SOLUTIONS CATALOG
文库扩增
步骤 6
无甘油高保真Pfu聚合酶 (HC)
产品货号 #MDX203
体积 单位数 100 μ L 500 个单位 250 μ L 20,000 个单位
无甘油高保真Pfu聚合酶 (HC) (MDX203) 是一种高保真热稳定的DNA 依赖 性DNA 聚合酶,来自 暴热球菌 ( Pyrococcus furiosus )。Pfu 聚合酶的3’ - 5’ 校对外切酶活性使其适用于需要高保真DNA合成或钝头PCR片段的应用。 无甘油高保真Pfu聚合酶 (HC) 浓度20U/μL,并搭配提供含有镁离子、dNTPs 和冻干所需赋形剂的无甘油5x反应缓冲液。
产品亮点 • 高 浓度Pfu聚合酶,适用于 大规模PCR预混液生产 • 适用于NGS文库扩增 • 无甘油,适用于冻干PCR检测 • 浓度为20 U/μL
冻干后多重反应性能
(左图)无甘油高保真 Pfu聚合酶(HC)(MDX203)冻干后在 37°C 下分别储存1周 和4周。在对7个不同GC含量的靶标进行多重PCR扩增时,将冻干样品与未冻干的相同 酶和反应缓冲液进行了对比测试:793 bp (32% GC)、649 bp (54% GC)、548 bp (60% GC)、418 bp (48% GC)、332 bp (48% GC)、196 bp (51% GC)、135 bp (55% GC)。结果显示,冻干的MDX203在37°C温度下至少1个月保持稳定,活性不会降低, 冻干后常温下的稳定性为1年。
Lyo Day 7 at 37°C
Lyo Day 28 at 37°C
Wet Reference
Lyo Day 0
提供全组分一体化试剂盒
冻干NGS建库试剂盒
产品货号 #MDX219-A
反应数
袋装
Meridian推出的冻干NGS建库试剂盒(MDX219)专为简化建库操作流程而 设计,旨在展示冻干技术在NGS文库构建中的应用价值。该试剂盒是一款即 用型、适用于合成测序(SBS)流程的完整解决方案,包含以下三个模块: • 末端修复/dA尾加成模块:用于将片段化的DNA修饰为带有5’磷酸和3’dA 尾的文库构建起始片段; • 连接酶模块:用于连接测序接头; • 高保真PCR扩增模块(可选):用于后续文库扩增,提升产量和文库质 量。 该试剂盒展示了冻干技术如何提高文库制备的稳定性与便携性,是NGS工作 流程优化的理想选择。
产品亮点 • 冻干反应体系密封于小袋中, 可在常温下实现稳定储存 与运输 • 即开即用—内含文库构建
8
1/ER/dA, 2/LIG
产品货号 #MDX219-B
反应数 袋装 8 1/ER/dA, 2/LIG, 3/PCR
所需全部关键酶(末端修复 /dA尾加成、连接、扩增), 只需加入片段化DNA,即可开始建库 • 经济高效、可持续且易于获取的NGS检测解决方案
A)
B)
对比使用冻干与液体试剂构建的文库性 能:图A展示了比对效率,图B展示了所生 成文库的GC含量。在两项指标中,冻干与 液体配方的表现均高度一致,均显示出良 好的比对效率和可比的GC含量,说明冻干 试剂在文库构建中的性能与传统液体试剂 相当。
文库
平均比对读数率(%)
冻干建库试剂盒
99.79 ± 0.04
液体建库试剂盒
99.74 ± 0.12
冻干 | 液体
7
其他NGS建库试剂
NGS文库清洗及大小选择磁珠
产品货号 #MDX041
体积 50 mL 500 mL
迈迪安提供的 NGS文库清洗及大小选择磁珠 (MDX041) 是一种顺磁性SPRI 珠,设计用于DNA片段或二代测序文库的清理和大小选择。顺磁珠根据悬浮 珠与样品的体积比选择性地结合DNA片段。它们能够提供高度纯化的DNA片 段,有效地去除污染物,如核苷酸、引物、适配器、酶、缓冲添加剂和盐。
产品亮点 • 顺 磁珠用于DNA片段的清理和 大小选择 • 可 根据需要的片段大小选择单侧 或双侧选择方法 • 可 兼容手动和自动操作流程
双侧选择后的DNA片段尺寸分布
(左图)在双侧选择法中,首先使用左侧选择的方法去除文库中最小的片段,然后使 用不同比例的磁珠进行右侧选择二次纯化,移除文库中的大分子片段。
NGS文库定量试剂盒
产品货号 #MDX039
体积 反应数 5 mL 500 个反应
迈迪安提供的 NGS文库定量试剂盒 (MDX039) 通过qPCR反应对连接了适配子 的分子进行定量分析,从而达到对Illumina二代测序文库进行精确定量。 该试剂盒包含一系列预稀释的标准液(可降低稀释过程中的移液误差), P5/P7Illumina®特异性引物混合物和用于稀释文库样品的优化稀释缓冲液。
产品亮点 • 适 用于所有Illumina兼容文库的 量化 • 9 0分钟内得到精确结果 • 包 含一系列六种预稀释的DNA标准液,用于生成快速可靠的 标准曲线,提供精确和准确的定量
基于qPCR的NGS文库定量
(左图)由Illumina®二代测序文库的6个预稀释DNA标准液( 蓝色 ,浓度为10pM-100aM) 和3个稀释倍数的文库样本( 红色 ,10倍稀释)扩增而成的qPCR标准曲线。
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6 pre-diluted DNA standards | Illumina ®
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