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20005152--illumina Infinium® Omni5-4 v1.2 Kit 用戶指南

更新時間：2025-05-21 點擊次數(shù)：490

產(chǎn)品概述

20005152--illumina Infinium® Omni5-4 v1.2 Kit 是 Illumina 公司推出的一款高性能基因分型芯片試劑盒，旨在為科研人員提供全面、準確的基因組變異分析解決方案。該試劑盒基于 Infinium 技術(shù)平臺，可同時對超過 500 萬個遺傳變異位點進行檢測，涵蓋單核苷酸多態(tài)性（SNP）、拷貝數(shù)變異（CNV）等多種類型的遺傳變異，適用于全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）、群體遺傳學(xué)研究、疾病關(guān)聯(lián)分析、藥物基因組學(xué)研究等多個科研領(lǐng)域，助力科研人員深入探究遺傳因素與疾病、表型之間的關(guān)系。

技術(shù)原理

Infinium 技術(shù)核心

Infinium 技術(shù)基于單堿基延伸（SBE）原理和熒光檢測技術(shù)，實現(xiàn)對基因組 DNA 中特定位點的精確分型。該技術(shù)首先對樣本 DNA 進行亞硫酸氫鹽處理，將未甲基化的胞嘧啶（C）轉(zhuǎn)化為尿嘧啶（U），而甲基化的胞嘧啶保持不變。經(jīng)過亞硫酸氫鹽處理后的 DNA，其序列中包含了甲基化信息，可用于后續(xù)的甲基化研究；若僅進行基因分型研究，亞硫酸氫鹽處理則作為預(yù)處理步驟，不影響 SNP 等位點的檢測。

芯片設(shè)計與雜交

Illumina Infinium® Omni5-4 v1.2 Kit 的芯片上固定了大量針對目標變異位點設(shè)計的寡核苷酸探針。這些探針與基因組 DNA 片段互補，在雜交過程中，經(jīng)過預(yù)處理的樣本 DNA 會與芯片上的探針特異性結(jié)合。每個探針的 5' 端固定在芯片表面，3' 端對應(yīng)目標變異位點的上游一個堿基，確保探針與目標 DNA 片段準確配對。

單堿基延伸與信號檢測

雜交完成后，加入 DNA 聚合酶和帶有熒光標記的雙脫氧核苷酸（ddNTP）進行單堿基延伸反應(yīng) 。DNA 聚合酶會根據(jù)目標位點的堿基類型，將對應(yīng)的帶有特定熒光標記的 ddNTP 添加到探針的 3' 端。例如，若目標位點是 A，帶有特定熒光標記的 ddATP 會被添加到探針上。由于 ddNTP 缺少 3'-OH 基團，延伸反應(yīng)在添加一個堿基后終止。

隨后，通過熒光掃描儀對芯片進行掃描，檢測每個位點上的熒光信號。不同的熒光顏色對應(yīng)不同的堿基類型，根據(jù)熒光信號的強度和顏色組合，即可確定每個位點的基因型。對于 SNP 位點，通常會有兩種或三種不同的熒光信號組合，分別對應(yīng)不同的基因型；對于 CNV 分析，則通過比較多個相鄰位點的信號強度變化，判斷目標區(qū)域的拷貝數(shù)情況。

產(chǎn)品特點

超高檢測通量：可同時檢測超過 500 萬個遺傳變異位點，一次實驗即可獲取大量的基因組信息，極大地提高了研究效率，適用于大規(guī)模的全基因組研究和復(fù)雜疾病的多因素分析。

高準確性與可靠性：經(jīng)過嚴格的設(shè)計和驗證，Infinium 技術(shù)具有的準確性和重復(fù)性。通過對多個重復(fù)樣本的檢測驗證，該試劑盒的基因型一致性可達 99% 以上，能夠為科研結(jié)果提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

廣泛的位點覆蓋：涵蓋了國際通用的基因組參考數(shù)據(jù)庫（如 dbSNP、1000 Genomes Project 等）中的大量功能性和常見變異位點，同時也包含了針對特定人群、疾病或研究領(lǐng)域優(yōu)化的位點，確保對關(guān)鍵遺傳信息的全面捕獲。

靈活的應(yīng)用范圍：不僅適用于人類樣本的基因分型研究，也可通過適當?shù)恼{(diào)整應(yīng)用于其他物種的遺傳分析。無論是基礎(chǔ)科研、臨床研究還是藥物研發(fā)，都能為研究人員提供有價值的基因組數(shù)據(jù)。

配套的數(shù)據(jù)分析工具：Illumina 提供了一系列配套的數(shù)據(jù)分析軟件（如 GenomeStudio、BlueFuse Multi 等），這些軟件操作簡便，功能強大，可幫助科研人員快速、準確地進行數(shù)據(jù)處理、基因型分析和結(jié)果可視化。從原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制到復(fù)雜的 CNV 分析，都能得到一站式的解決方案。

使用方法

實驗前準備

樣本準備：

樣本類型：該試劑盒適用于多種樣本類型，包括新鮮全血、EDTA 抗凝全血、口腔拭子、FFPE（福爾馬林固定石蠟包埋）組織等。但不同樣本類型的處理方法有所差異，需根據(jù)實際情況選擇合適的樣本。

DNA 提取：使用高質(zhì)量的 DNA 提取試劑盒，按照說明書的操作步驟從樣本中提取基因組 DNA 。提取后的 DNA 需進行濃度和純度測定，建議使用 Nanodrop 分光光度計或 Qubit 熒光定量儀檢測。DNA 濃度應(yīng)在 50 - 200 ng/μL 之間，A260/A280 比值應(yīng)在 1.8 - 2.0 之間，以確保 DNA 質(zhì)量符合實驗要求。

試劑與耗材準備：

試劑盒檢查：收到 Illumina Infinium® Omni5-4 v1.2 Kit 后，立即檢查試劑盒包裝是否完好，確認各試劑組分是否齊全，包括 DNA 處理試劑、雜交試劑、延伸試劑、洗滌緩沖液、芯片等。查看試劑的有效期，確保在有效期內(nèi)使用。將試劑盒短暫離心（低速，如 2000 - 3000 rpm，離心 1 - 2 分鐘），使附著在管蓋上的試劑集中于管底。

其他耗材：準備無菌的 PCR 管、移液器吸頭、離心機、振蕩混合器、水浴鍋、恒溫培養(yǎng)箱等實驗耗材和設(shè)備。確保所有耗材均為無菌、無核酸酶污染狀態(tài)，實驗設(shè)備運行正常。

實驗環(huán)境準備：在進行實驗前，對實驗室工作臺面進行清潔和消毒，使用 75% 酒精擦拭臺面。確保實驗環(huán)境溫度和濕度穩(wěn)定，避免環(huán)境因素對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響。實驗過程中，嚴格遵守實驗室生物安全和無菌操作規(guī)范，防止樣本污染。

實驗操作步驟

DNA 處理：

亞硫酸氫鹽轉(zhuǎn)化（可選，用于甲基化研究或作為預(yù)處理步驟）：取適量提取的 DNA 樣本，按照試劑盒說明書中的操作步驟進行亞硫酸氫鹽轉(zhuǎn)化。該過程包括 DNA 變性、亞硫酸氫鹽處理、中和及純化等步驟，將未甲基化的 C 轉(zhuǎn)化為 U，同時保留樣本的 DNA 完整性。轉(zhuǎn)化后的 DNA 需進行定量和質(zhì)量檢測，確保轉(zhuǎn)化效率達到 90% 以上。

DNA 片段化與標記：將處理后的 DNA 進行片段化處理，使其成為適合與芯片探針雜交的片段長度。然后，對 DNA 片段進行標記，通常采用末端標記的方法，在 DNA 片段的末端添加特定的標簽，以便后續(xù)與芯片探針結(jié)合。

雜交：將標記好的 DNA 樣本與雜交緩沖液混合均勻，加入到 Infinium® Omni5-4 v1.2 芯片的反應(yīng)孔中。將芯片放入雜交爐中，按照設(shè)定的溫度和時間進行雜交反應(yīng)（一般為 48 - 72 小時）。在雜交過程中，DNA 片段會與芯片上的探針特異性結(jié)合，形成穩(wěn)定的雜交復(fù)合物。

洗滌：雜交完成后，將芯片從雜交爐中取出，放入洗滌工作站中，使用洗滌緩沖液進行多次洗滌。洗滌過程旨在去除未結(jié)合的 DNA 片段和雜質(zhì)，確保芯片上只保留與探針特異性結(jié)合的 DNA。洗滌步驟需嚴格按照說明書操作，控制洗滌時間和溫度，以保證洗滌效果。

單堿基延伸：向芯片反應(yīng)孔中加入 DNA 聚合酶和帶有熒光標記的 ddNTP，進行單堿基延伸反應(yīng) 。在合適的溫度和反應(yīng)時間下（一般為 37℃孵育 2 - 4 小時），DNA 聚合酶根據(jù)目標位點的堿基類型，將對應(yīng)的 ddNTP 添加到探針上，完成單堿基延伸。

熒光檢測：延伸反應(yīng)結(jié)束后，將芯片放入 Illumina iScan 等熒光掃描儀中進行掃描。掃描儀會根據(jù)熒光標記的不同顏色和強度，對每個位點的信號進行檢測和記錄，生成原始數(shù)據(jù)文件。

數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)導(dǎo)入：將掃描得到的原始數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入 Illumina GenomeStudio 等數(shù)據(jù)分析軟件中。軟件會自動識別數(shù)據(jù)文件中的信息，并將其轉(zhuǎn)換為可分析的格式。

質(zhì)量控制：在數(shù)據(jù)分析前，需對數(shù)據(jù)進行質(zhì)量控制。通過軟件中的質(zhì)控模塊，檢查樣本的整體信號強度、檢出率、SNP 分型聚類情況等指標，剔除質(zhì)量不合格的樣本和位點。一般要求樣本的檢出率大于 95%，SNP 分型聚類清晰，信號強度均勻。

基因型分析：使用軟件的基因型分析模塊，對經(jīng)過質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)進行基因型 calling 。軟件會根據(jù)熒光信號的強度和顏色組合，自動判斷每個位點的基因型，并生成基因型數(shù)據(jù)表格。對于不確定的基因型，可通過手動調(diào)整聚類邊界或參考其他樣本的基因型進行修正。

CNV 分析（可選）：如果需要進行拷貝數(shù)變異分析，可使用 BlueFuse Multi 等專門的 CNV 分析軟件。將基因型數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件后，通過與參考基因組進行比對，分析樣本中目標區(qū)域的拷貝數(shù)變化情況，并生成 CNV 分析報告。

結(jié)果解讀與可視化：根據(jù)研究目的，對基因型和 CNV 分析結(jié)果進行解讀 ?？墒褂密浖械目梢暬ぞ撸删垲悎D、曼哈頓圖、熱圖等，直觀展示研究結(jié)果。同時，結(jié)合生物學(xué)背景知識和研究假設(shè)，對結(jié)果進行深入分析和討論，挖掘潛在的遺傳信息。

實驗后處理

試劑與耗材處理：實驗結(jié)束后，將剩余的試劑按照要求保存于 - 20℃冰箱中，避免反復(fù)凍融。對于已開封的試劑，需盡快使用，并在使用前檢查試劑是否有變質(zhì)或污染的跡象。使用過的耗材（如 PCR 管、吸頭、芯片等）屬于生物廢棄物，應(yīng)按照實驗室生物安全規(guī)定進行分類處理，進行高壓滅菌或化學(xué)消毒后丟棄。

數(shù)據(jù)存儲與備份：將實驗數(shù)據(jù)和分析結(jié)果進行妥善存儲，建議使用專用的服務(wù)器或硬盤進行備份。同時，對數(shù)據(jù)進行合理的命名和分類，以便后續(xù)查詢和使用。為了確保數(shù)據(jù)的安全性，定期對數(shù)據(jù)進行備份，并建立數(shù)據(jù)恢復(fù)機制。

注意事項

樣本質(zhì)量：樣本的質(zhì)量直接影響實驗結(jié)果的準確性，確保提取的 DNA 濃度和純度符合要求，避免樣本降解和污染。對于 FFPE 組織樣本，由于 DNA 質(zhì)量可能較差，需特別注意提取方法和質(zhì)量檢測，必要時可進行多次提取和純化。

試劑使用：嚴格按照說明書要求的儲存條件保存試劑，避免試劑因儲存不當而失效。使用試劑時，應(yīng)使用無菌的移液器和吸頭，避免交叉污染。每次取試劑后，及時將試劑管蓋緊，放回冰箱保存。不同批次的試劑可能存在差異，盡量使用同一批次的試劑進行實驗，以保證實驗結(jié)果的一致性。

實驗操作：實驗過程中，嚴格遵守操作步驟和時間要求，確保每個步驟的準確性和一致性。在進行 DNA 處理、雜交、洗滌等操作時，要注意避免樣本蒸發(fā)和污染。同時，保持實驗環(huán)境的清潔和穩(wěn)定，減少外界因素對實驗結(jié)果的干擾。

數(shù)據(jù)分析：在數(shù)據(jù)分析過程中，要注意選擇合適的質(zhì)控標準和分析方法。對于不確定的結(jié)果，需進行進一步的驗證和分析。同時，保護數(shù)據(jù)的隱私和安全，遵守相關(guān)的數(shù)據(jù)管理規(guī)定。

常見問題及解決方法

樣本檢出率低：

原因：可能是樣本 DNA 質(zhì)量不佳、DNA 濃度過低、雜交條件不合適、洗滌過度等。

解決方法：重新檢測樣本 DNA 的濃度和純度，確保其符合實驗要求；適當增加 DNA 上樣量；優(yōu)化雜交條件，如調(diào)整雜交溫度、時間和雜交液配方；檢查洗滌步驟，減少洗滌次數(shù)或降低洗滌強度，避免過度洗滌導(dǎo)致結(jié)合的 DNA 丟失。

SNP 分型聚類不清晰：

原因：可能是熒光信號強度不足、探針設(shè)計不合理、樣本存在污染、實驗操作誤差等。

解決方法：檢查熒光掃描儀的參數(shù)設(shè)置，確保信號檢測的準確性；重新評估探針的設(shè)計，選擇特異性更高的探針；對樣本進行污染檢測，如檢測是否存在外源 DNA 污染；仔細檢查實驗操作步驟，避免操作誤差，如確保試劑添加準確、混合均勻等。

CNV 分析結(jié)果異常：

原因：可能是參考基因組選擇不當、數(shù)據(jù)分析參數(shù)設(shè)置不合理、樣本存在批次效應(yīng)等。

解決方法：根據(jù)研究物種和樣本類型，選擇合適的參考基因組；優(yōu)化 CNV 分析軟件的參數(shù)設(shè)置，如調(diào)整閾值、滑動窗口大小等；對樣本進行批次效應(yīng)校正，如使用 ComBat 等軟件進行處理。

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