新冠病毒研究用水系列：测序仪用水对结果的影响

基因测序技术是一种基因检测技术，也被称为DNA测序技术，是进行分子生物学研究和基因改造的基础，也是解锁人类生命奥秘的重要方式之一。基因测序技术发展了40余年，已在众多领域被广泛应用，包括生物的基因组图谱绘制、物种进化演替过程、表观遗传学、疾病相关基因的确定和诊断等等。近年来，基因测序相关产品和技术由实验室研究演变到临床使用，为我们理解人类生物学特征和疾病，评估遗传疾病提供了关键性信息，所以说基因测序技术是下一个改变世界的技术毫不为过。
 

在新冠疫情期间，这项技术得到了更多人的关注。疫情爆发初期，在不到一个月的时间内，通过基因测序技术，新冠病毒(COVID-19)的基因组序列被公布，为分析武汉新型冠状病毒的进化来源、致病机制提供了第一手资料。不少国家也发起了COVID-19患者基因测序计划，以了解个人基因对病毒感染反应的影响，这项研究的数据将为患者护理及药物处方提供信息，未来还可以帮助疫苗设计，从而拯救更多生命。
 

整个测序环节中，从样品收集到上机测序，水贯穿了包括测序仪的日常清洗维护和试剂配制在内的每一个环节。作为一个必不可少的基础试剂，水的品质对最终测序结果会产生显著影响。水中的杂质，如无机盐、有机物、核酸酶、颗粒物等，不仅会污染设备，缩短测序仪毛细管的使用寿命，而且还会降低DNA聚合酶的活性，最终干扰测序结果的准确性。

下面这些基因测序经常遇到的问题很有可能是使用的水有问题，快来看看你有没有中招…

Q1：DNA测序样品用什么溶剂溶解比较好？

溶解DNA测序样品，使用超纯水溶解最好。

原因： DNA的测序反应的原理其实就是Taq酶的聚合反应，需要一个最佳的酶反应条件。如果溶解DNA样品的溶液含有过多的盐，会影响测序反应体系，造成Taq酶的聚合性能下降，干扰测序反应甚至无法产生信号。

纯水应用Tips: 超纯水机采用基因测序专用超纯化柱，RephiLe独创配方填料的低镁型纯化柱，可以特异性去除水中的镁离子，降低空白本底对测序反应体系的影响。

Q2：测序结果怎么没有峰图呢？

原因：模板被降解，罪魁祸首可能是测序使用的水中含有核酸酶。

纯水应用Tips: 制备超纯水的超纯水机需要带有终端滤器，如乐枫生物的RephiBio终端滤器，可以去除DNA酶和RNA酶。

Q3：为什么测序峰图出现了“瀑布效应”？
 

“瀑布效应”是基线突然从高处下降的现象。

原因：样品被有机物污染，有机物会被激发产生荧光，抬高基线。

纯水应用Tips: 使用带有TOC检测系统的超纯水机,如乐枫Genie系列智能超纯水系统，采用全氧化法设计的TOC在线监测系统，在线监测TOC含量，有机物含量低于5 ppb，符合ISPE制药工程指南 / 美国药典USP等标准对于TOC检测的要求。

Q4：“钉子峰”如何避免？
 

“钉子峰”是A、T、C、G四个颜色的峰都被突然拔起，形成的尖锐峰形。
 

原因： 溶液中可能存在气泡或者颗粒，气泡和颗粒对激光全反射，形成“钉子峰”。

纯水应用Tips: 纯水机取水口配备0.22μm的终端滤器，测序之前使用超声波对超纯水进行脱气可以有效地防止“钉子峰”。

乐枫生物Genie系列智能纯水系统以稳定的水质、智能的操作系统充分满足基因测序用水需求，在诸多应用到测序仪的实验室常常会看到乐枫生物Genie系列智能超纯水系统的身影。华大基因海外“火眼实验室”采用的超纯水机是Genie 系列的超纯水系统。