Современный капиллярный секвенатор (капиллярный генетический анализатор, секвенатор 1 поколения, классический секвенатор) — автоматический прибор, позволяющий проводить секвенирование и фрагментный анализ нуклеиновых кислот по методу Сэнгера (см. ниже). Разделение фрагментов ДНК сейчас в автоматических капиллярных секвенаторах проводится путем капиллярного электрофореза, ранее это делалось в ручную в плоских гелях с использованием радиоактивной метки.
формат — 96-луночные планшеты или 8-луночные стрипы;
количество детектируемых мишеней — 6;
два типа картриджей: 125 инъекций (500 образцов) и 250 инъекций (1000 образцов);
универсальный полимер (POP-1) для секвенирования и фрагментного анализа;
не требует спектральной калибровки при использовании наборов Applied Biosystems;
встроенное ПО для управления SeqStudio Data Collection;
подключение к ПК – не обязательно;
мощность (без компьютера), Вт — 271;
габариты, Ш × Г ×В, мм — 495 × 648 × 442;
вес, кг — 45,4.
Особенности:
Универсальный — единый формат расходных материалов (универсальный картридж) и для секвенирования, и фрагментного анализа. Широкий спектр задач — весь спектр приложений капиллярного электрофореза в ваших руках. Компактный — секвенатор размером с амплификатор. Комплексный — компьютер и ПО встроены в прибор. Первичный анализ данных осуществляется в режиме реального времени. Надежный — проверенные временем технологии. Научные, медицинские, криминалистические лаборатории всего мира доверяют данным этих генетических анализаторов. Простой— запуск прибора занимает всего несколько минут. Все необходимое для работы прибора в одном картридже, который хранится непосредственно в приборе.
Программное обеспечение:
Sequencing Analysis Software — анализ, редактирование и интерпретация первичных результатов секвенирования.
SeqScape Software — детекция и анализ мутаций, изучение и валидирование SNP, типирование патогенов, идентификация аллелей и подтверждение последовательностей на основании данных из библиотеки, ресеквенирование.
Variant Reporter — выявление и анализ мутаций, обнаружение и оценка SNP и подтверждение последовательности.
GeneMapper Software — для всех основных приложений фрагментного анализа (генотипирование, дискриминация аллелей, анализ однонуклеотидных полиморфизмов).
Minor Variant Finder (обнаружение минорных мутаций (SNP).
MicroSEQ ID — секвенирование и идентификация микроорганизмов (приобретается отдельно).
Комплект поставки: генетический анализатор SeqStudio (с основным ПО), расширенная гарантия (2 года), обучение запуску, ноутбук с установленной программой управления и сбора данных и анализа, стартовый набор для запуска прибора (4-х капиллярный картридж, протектор, катодный буфер, необходимые расходные материалы).
Дополнительно: однодневное обучение генетическому анализу.
термостатирование капилляров в диапазоне температур, °С – от 30 до 60 ± 0,2 °С;
разрешение одноцепочечных фрагментов ДНК с шагом в 1 нуклеотид с достоверностью > 98% для фрагментов длиной до, нуклеотидов – 700;
автоматическое перезаполнение геля под давлением, атм – до 70;
автоматическое разделения фрагментов ДНК по заданной программе с контролем процесса и параметров эксперимента в реальном времени;
совместимость с наборами для капиллярного электрофореза LifeTechnologies (Thermo), Promega, Qiagen;
среднее время анализа, ч – 1,5;
значение напряжения источника, кВ – до 20;
потребляемая мощность, кВт – 0,3;
габариты, Ш х Г х В, мм – 850 х 750 х 680;
вес, кг – 75.
Комплект поставки:
держатель планшетов с фиксатором;
емкости для буфера и воды;
капилляры длиной, см – 35 и 50;
набор для секвенирования с терминаторами;
набор для секвенирования с FRET-праймерами (M13, T7);
набор для идентификации личности Гордиз;
набор маркеров молекулярного веса;
набор спектральных калибраторов;
набор флуоресцентно-меченых праймеров;
универсальный полимер для секвенирования и фрагментного анализа ПДМА-6;
буфер для электрофореза.
Примеры анализа и внешний вид ПО для обработки результатов:
Пример анализа последовательности ДНК с использованием программы «ДНК АЛ»:
Пример разделения и анализа размерного стандарта S-450 с использованием программы «ДНК ФА»:
Пример разделения и анализа аллельной лестницы из набора реагентов для мультиплексного анализа 19 STR-маркеров и локуса амелогенина человека «COrDIS Plus»:
Результат анализа образца ДНК человека, полученный с помощью набора «COrDIS Plus»:
Регистрационное удостоверение на медицинское изделие
Росздравнадзора
По запросу
По запросу
Количество капилляров в блоке — 8;
лазерный источник света;
длина волны, нм — 505;
количество детектируемых мишеней — 6;
формат планшет — 96 или 384 лунки;
производительность за запуск, п.н. – 3,2 - 8,0 × 10³;
система контроля и оптимизации расхода полимера;
кассеты с РОР полимером 3х типов (POP-4, POP-6, POP-7):
на 96 образцов (12 инъекций);
на 384 образца (60 инъекций);
на 960 образов (120 инъекций);
обязательное подключение к ПК;
расходные материалы — контейнеры с анодным и катодным буферами, пакет с реагентом для промывки капилляров, сменный блок с капиллярами, пакет с POP-полимером;
индикатор расхода реагентов с функцией календаря и уведомлением о необходимости замены;
мощность (без компьютера), Вт — 271;
габариты, Ш × Г × В, мм — 610 × 610 × 720;
вес, кг — 82.
Комплект поставки:генетический анализатор 3500 (с основным ПО для секвенирования и фрагментного анализа), расширенная гарантия (2 года), обучение запуску, управляющий компьютер с установленной программой Data Collection (управление и сбор данных, первичный анализ), кассета для загрузки планшет, инсталляционный комплект для секвенирования и фрагментного анализа.
Программное обеспечение:
Sequencing Analysis Software — анализ, редактирование и интерпретация первичных результатов секвенирования.
SeqScape Software — детекция и анализ мутаций, изучение и валидирование SNP, типирование патогенов, идентификация аллелей и подтверждение последовательностей на основании данных из библиотеки, ресеквенирование.
Variant Reporter — выявление и анализ мутаций, обнаружение и оценка SNP и подтверждение последовательности.
GeneMapper Software — для всех основных приложений фрагментного анализа (генотипирование, дискриминация аллелей, анализ однонуклеотидных полиморфизмов).
Minor Variant Finder (обнаружение минорных мутаций (SNP).
MicroSEQ ID — секвенирование и идентификация микроорганизмов (приобретается отдельно).
Регистрационное удостоверение на медицинское изделие
Росздравнадзора
По запросу
По запросу
Количество капилляров в блоке — 24;
лазерный источник света;
длина волны, нм — 505;
количество детектируемых мишеней — 6;
формат планшет — 96 или 384 лунки;
производительность за запуск, п.н. — 9,6 - 24,0 × 10³;
система контроля и оптимизации расхода полимера;
пакеты с РОР-полимером 3х типов (POP-4, POP-6, POP-7):
на 96 образцов (5 инъекций);
на 384 образца (20 инъекций);
на 960 образов (50 инъекций);
обязательное подключение к ПК;
расходные материалы — контейнеры с анодным и катодным буферами, пакет с реагентом для промывки капилляров, сменный блок с капиллярами, пакет с POP-полимером;
индикатор расхода реагентов с функцией календаря и уведомлением о необходимости замены;
мощность (без компьютера), Вт — 271;
габариты, Ш × Г × В, мм — 610 × 610 × 720;
вес, кг — 82.
Комплект поставки:генетический анализатор 3500 (с основным ПО для секвенирования и фрагментного анализа), расширенная гарантия (2 года), обучение запуску, управляющий компьютер с установленной программой Data Collection (управление и сбор данных, первичный анализ), кассета для загрузки планшет, инсталляционный комплект для секвенирования и фрагментного анализа.
Программное обеспечение:
Sequencing Analysis Software — анализ, редактирование и интерпретация первичных результатов секвенирования.
SeqScape Software — детекция и анализ мутаций, изучение и валидирование SNP, типирование патогенов, идентификация аллелей и подтверждение последовательностей на основании данных из библиотеки, ресеквенирование.
Variant Reporter — выявление и анализ мутаций, обнаружение и оценка SNP и подтверждение последовательности.
GeneMapper Software — для всех основных приложений фрагментного анализа (генотипирование, дискриминация аллелей, анализ однонуклеотидных полиморфизмов).
Minor Variant Finder (обнаружение минорных мутаций (SNP).
MicroSEQ ID — секвенирование и идентификация микроорганизмов (приобретается отдельно).
Высокопроизводительная система капиллярного электрофореза.
Количество капилляров в блоке — 48 или 96;
улучшенный лазер с охлаждением;
блок детекции — утонченная с обратной стороны ССD-камера, обеспечивает низкий шум и полный сбор данных от всех капилляров одновременно;
количество детектируемых мишеней — 6;
формат планшет — 96 или 384 лунки;
производительность за запуск, п.н. — 38,4 - 96,0 × 10³;
система контроля и оптимизации расхода полимера;
совместимые типы полимера — POP-7, POP CAP;
автоматическая замена геля;
автоматическая работа 48 часов без оператора;
автозагрузчик планшет;
встроенный считыватель штрих-кодов;
обязательное подключение к ПК;
индикатор расхода реагентов с функцией календаря и уведомлением о необходимости замены;
габариты, Ш × Г × В, мм — 1000 × 650 × 930;
вес, кг — 130.
Комплект поставки: генетический анализатор 3730xl (с основным ПО для секвенирования и фрагментного анализа), гарантия (2 года), обучение запуску, управляющий компьютер с установленной программой Data Collection (управление и сбор данных, первичный анализ), капиллярный блок на 96 капилляров, кассета для загрузки планшет, инсталляционный комплект для секвенирования и фрагментного анализа.
Программное обеспечение:
Sequencing Analysis Software — анализ, редактирование и интерпретация первичных результатов секвенирования.
SeqScape Software — детекция и анализ мутаций, изучение и валидирование SNP, типирование патогенов, идентификация аллелей и подтверждение последовательностей на основании данных из библиотеки, ресеквенирование.
Variant Reporter — выявление и анализ мутаций, обнаружение и оценка SNP и подтверждение последовательности.
GeneMapper Software — для всех основных приложений фрагментного анализа (генотипирование, дискриминация аллелей, анализ однонуклеотидных полиморфизмов).
Minor Variant Finder (обнаружение минорных мутаций (SNP).
MicroSEQ ID — секвенирование и идентификация микроорганизмов (приобретается отдельно).
Современный капиллярный секвенатор (капиллярный генетический анализатор, секвенатор 1 поколения, классический секвенатор) — автоматический прибор, позволяющий проводить секвенирование и фрагментный анализ нуклеиновых кислот по методу Сэнгера (см. ниже). Разделение фрагментов ДНК сейчас в автоматических капиллярных секвенаторах проводится путем капиллярного электрофореза, ранее это делалось в ручную в плоских гелях с использованием радиоактивной метки.
В капиллярном секвенаторе для анализа используется гомогенная проба (очищенный раствор молекул НК, полученных из одного источника, одинаковой структуры и практически одинаковой длины). Обычно до начала секвенирования производят амплификацию участков ДНК, последовательность которых требуется определить. В результате получается гомогенная проба одинаковых ДНК-фрагментов. Негомогенность исходной пробы, или ошибки в ходе ПЦР-реакции могут привести к тому, что не удастся однозначно определить генетическую структуру молекулы нуклеиновой кислоты.
В отличие от капиллярных секвенаторов в NGS–секвенаторах возможно секвенирование негомогенных проб ("библиотека" молекул НК, которые могут отличаться по длине, по структуре и могут быть получены из различных источников).
Устройство капиллярного секвенатора
Секвенирование ДНК по Сэнгеру — «золотой стандарт» секвенирования, это самый точный метод определения последовательности ДНК на сегодняшний день, который использует относительно дешевые расходные материалы при небольшом потоке образцов. Принцип метода — встраивание терминирующих нуклеотидов (модифицированные трифосфаты, обладающие в 3'-положении водородом вместо гидроксильной группы, поэтому при их включении в ДНК происходит прекращение синтеза цепи) в синтезируемую цепь ДНК. В реакционной смеси находятся ДНК-матрица, праймер, ДНК-полимераза и смесь дезоксинуклеотидтрифосфатов и их модифицированных аналогов — дидезоксинуклеотидтрифосфатов. В современной версии секвенирования ДНК по Сэнгеру каждый терминирующий трифосфат (ddATP, ddGTP, ddTTP и ddCTP) помечен соответствующим флуоресцентным красителем. Поэтому фрагменты ДНК светятся разным цветом — в зависимости от того, какой терминирующий трифосфат встроился в цепь.
Реакцию проводят циклически (аналогично ПЦР), многократно повторяя синтез новых одноцепочечных фрагментов. Так как ddNTP составляют около 5% от dNTP, в конце такой (линейной) амплификации после 40-50 циклов получается набор одиночных цепей ДНК, отличающихся по длине на 1 нуклеотид и всегда заканчивающихся меченым нуклеотидом.
Разделение фрагментов по длине происходит с помощью капиллярного электрофореза, визуализация результата представляет собой электрофореграмму с цветными пиками. В настоящее время длина секвенируемых таким способом фрагментов достигает 1000 пар нуклеотидов.
Области применения капиллярных секвенаторов: секвенирование геномов de novo, SNP-типирование (онкология, сельскохозяйственная геномика) подтверждение данных NGS-секвенирования, секвенирование микроорганизмов, секвенирование митохондриальной ДНК (анализ родства).
Фрагментный анализ ДНК — разделение флуоресцентно меченых фрагментов ДНК с целью определения их «относительного» размера — широко применяемый метод исследования ДНК. Метод основан на электрофоретическом разделении фрагментов ДНК, но при этом определяется «относительная» длина каждого фрагмента в парах нуклеотидов. Это достигается тем, что один из праймеров, участвующих в ПЦР перед стадией электрофореза несет на себе флуоресцентную метку, которой метятся фрагменты определенной длины. Затем проводят электрофорез в присутствии фрагментов ДНК известной длины (размерный стандарт) и устанавливают длины исследуемых фрагментов ДНК. Фрагментный анализ возможно проводить и с помощью других методов электрофореза (горизонтальный электрофорез с последующей трансиллюминацией, электрофорез капиллярный на чипе), однако использование для фрагментного анализа капиллярных секвенаторов позволяет определять длины фрагментов с точностью до 0,5 нуклеотида*, что весьма важно для STR- и SNP-генотипирования.
*Измерение длины фрагментов, разгоняемых по полимеру, относительное, производится на основании калибровочной прямой в ходе разгона размерного стандарта и, соответственно, относительные длины вычисляются вплоть до сотых долей нуклеотида Чем выше разрешающая способность, тем легче и точнее различаются между собой фрагменты с разницей в 1 нуклеотид. Кроме того, при амплификации (например, в результате неполного аденилирования) возникает множество артефактов с длиной как раз отличающейся на 1 нуклеотид от истинного аллеля, но с низкой RFU, и повышение разрешающей способности становится важным. На горизонтальном электрофорезе такие фрагменты различить сложно и это часто приводило к ошибкам раньше.
Области применения фрагментного анализа: анализ STR маркеров человека (идентификация личности, анализ родства, наследственные заболевания, идентификация клеточных линий и многое другое), генотипирование животных (паспортизация и идентификация), генотипирование растений (виноград, картофель, свекла и другие культуры), SNP генотипирование.
Принцип секвенирования по Сэнгеру
Главный критерий выбора капиллярного секвенатора — количество капилляров (от 4 до 96) и в зависимости от этого производительность по количеству исследованных образцов в день.
Для лаборатории с невысокой производительностью оптимально подойдет секвенатор с 4 капиллярами (до 128 образцов в день) SeqStudio, который к тому же имеет картридж со встроенной помпой и реагентами, что позволяет свести обслуживание прибора к минимуму.
Для большинства лабораторий стандартной производительности оптимальным решением будет 8-капиллярный (до 256 образцов в день) секвенатор. В случае высокой производительности лаборатории необходим в секвенатор с 24, 48 или даже 96 капиллярами.
Наличие Регистрационного удостоверения РосЗдравНадзора уточняйте у специалистов Диаэм.
