Pippin系列全自动DNA片段回收仪在small RNA和ChiP-seq文库制备中的应用
二代测序（NGS）以其无与伦比的高测序精度和高通量优势，广泛应用于各个生物学研究领域，包括全基因组测序、全外显子测序、目标区域测序、mRNA测序、small RNA测序、Lnc RNA测序、circle RNA测序、单细胞测序、Chip测序、甲基化测序等。
在测序文库的制备中，片段长度是文库的一个重要指标。对于以Illumina为代表的二代测序而言，测序的片段长度一般是几十至几百bp。因此，保证测序文库的片段长度符合测序要求，成为获得好的实验结果的关键指标。如果文库片段长度过短，会产生大量无用数据且浪费测序仪的测序潜力；片段过长，又会随着读长延长导致测序的错误率升高。
不仅如此，对一些特殊类型的样本进行测序，由于其片段长度集中在某一特定长度区间，因此精准回收相应长度的DNA片段，可相对富集这类DNA确保实验成功。目前实验室常规DNA片段回收方式，如手工切胶回收、磁珠回收等方式，在回收精确度、重复性等多个方面无法达到要求。
基于上述背景，为帮助研究人员实现DNA片段精准回收，美国Sage Science公司提供以Blue Pippin为代表的一系列全自动DNA片段回收产品，其优秀的性能表现，得到全球超过3000家客户的认可，国内装机数量400台左右，同时多达2万篇应用文献，包括众多Nature、Science、Cell系列等一线主刊的文章，现已成为DNA片段筛选回收领域的行业金标准。
Blue Pippin可以精准回收小到几十至几百bp（二代测序应用），大到几十kb的片段（三代测序应用）。研究人员只需要在软件中输入回收范围的bp值，仪器自动精准的回收目标DNA片段。
鉴于二代测序文库种类众多，我们将分数期介绍Pippin系列产品在不同文库构建中的应用，本期我们先介绍其在small RNA和chip seq测序建库中的应用。
Small RNA文库测序
Small RNA是一类长约20～30个核苷酸的非编码RNA分子，包含miRNA 、siRNA和piRNA等，是一大类调控分子，几乎存在于所有的生物体中。因此如何准确回收small DNA，减少其他非目标DNA就成为实验的关键因素。small RNA文库加上adapter接头后其长度一般在140-150bp左右，前后存在大量杂带，用Blue Pippin系列产品可以精准回收相关片段，将杂带彻底去除干净，有效提高测序质量和效率。（图1）
图1 某研究中small RNA回收效果比较
相关应用文献：
| 1 | Mayo-Muñoz, David, et al. "Type III CRISPR-Cas provides resistance against nucleus-forming jumbo phages via abortive infection." Molecular cell 82.23 (2022): 4471-4486. |
| 2 | Lee, Min Young, et al. "Distinct profiles of cell-free microRNAs in plasma of veterans with post-traumatic stress disorder." Journal of Clinical Medicine 8.7 (2019): 963. |
| 3 | Emilie Cardona, E., et al. "Circulating miRNA diversity, origin and response to changing metabolic and reproductive states, new insights from the rainbow trout." bioRxiv (2021): 2021-04. |
| 4 | Dinh, Phuong-Uyen C., et al. "Inhalation of lung spheroid cell secretome and exosomes promotes lung repair in pulmonary fibrosis." Nature communications 11.1 (2020): 1064. |
| 5 | Toden, Shusuke, et al. "Cancer stem cell–associated miRNAs serve as prognostic biomarkers in colorectal cancer." JCI insight 4.6 (2019). |
| 6 | Mills, Mary Katherine, et al. "microRNA Expression Dynamics in Culicoides sonorensis Biting Midges Following Blood-Feeding." Insects 14.7 (2023): 611. |
| 7 | Anastasakis, Dimitrios G., et al. "A non-radioactive, improved PAR-CLIP and small RNA cDNA library preparation protocol." Nucleic Acids Research 49.8 (2021): e45-e45. |
| 8 | Hamilton, Matthew, et al. "Assessing spermatozoal small ribonucleic acids and their relationship to blastocyst development in idiopathic infertile males." Scientific Reports 12.1 (2022): 20010. |
ChiP-seq相关应用
将ChIP与第二代测序技术相结合的ChIP-Seq技术，能够高效地在全基因组范围内检测与组蛋白、转录因子等互作的DNA区段。ChIP-Seq的原理是：首先通过染色质免疫共沉淀技术（ChIP）特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段，并对其进行纯化与文库构建；然后对富集得到的DNA片段进行高通量测序。研究人员通过将获得的数百万条序列标签精确定位到基因组上，从而获得全基因组范围内与组蛋白、转录因子等互作的DNA区段信息。
对于ChiP-seq测序，常规的切断方法有酶切和超声打断，而DNA与组蛋白复合物往往集中在150-350bp，通过Pippin系列产品对这些对应的片段进行定向富集和回收，可以显著提高测序结果信噪比。
相关文献：
| 1 | Wilbanks, Elizabeth G., et al. "A workflow for genome-wide mapping of archaeal transcription factors with ChIP-seq." Nucleic acids research 40.10 (2012): e74-e74. |
| 2 | Tao, Fang, et al. "An optimized chromatin immunoprecipitation protocol using Staph-seq for analyzing genome-wide protein-DNA interactions." STAR protocols 3.4 (2022): 101918. |
| 3 | Fitz, Nicholas F., et al. "Genome-wide alteration of histone methylation profiles associated with cognitive changes in response to developmental arsenic exposure in mice." Toxicology Reports 9 (2022): 393-403. |
| 4 | Li, Yichao, et al. "Differential gene expression identifies a transcriptional regulatory network involving ER-alpha and PITX1 in invasive epithelial ovarian cancer." BMC cancer 21.1 (2021): 1-18. |
| 5 | Hogg, Simon J., et al. "Distinct modulation of IFNγ-induced transcription by BET bromodomain and catalytic P300/CBP inhibition in breast cancer." Clinical Epigenetics 14.1 (2022): 1-15. |
| 6 | Papale, Ligia A., et al. "Gene by environment interaction mouse model reveals a functional role for 5-hydroxymethylcytosine in neurodevelopmental disorders." Genome Research 32.2 (2022): 266-279. |
| 7 | Abraham, Brian J., et al. "Small genomic insertions form enhancers that misregulate oncogenes." Nature communications 8.1 (2017): 14385. |
环亚生物科技有限公司作为美国Sage Science公司DNA片段回收系列产品在中国区的独家代理商，自2011年以来将Sage Science的产品线引入国内，一直为国内用户提供专业的全自动核酸片段回收系统的安装测试、应用培训，技术支持与售后维护工作，赢得客户的一致好评与信任。环亚生物科技有限公司将一如既往地支持越来越多的Sage Science用户。
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