MGI DNBSEQ sequencing technology : 3

 

MGI DNBSEQ sequencing technology : 2

 

지난 글에 이어서 포스팅합니다.

 

4. Sequencing

시퀀싱에서는 cPAS (combinatorial probe anchor synthesis) 라는 방법을 사용하고 MGI 가 인수한 Complete Genomics 의 cPAL technology 를 개선시킨 것이라고 합니다.

 

합성에 의한 시퀀싱 방법이라고 정의할 수 있습니다. 4개의 형광 dNTPs 와 terminators 가 flow cell 을 따라 이동하면서 합성이 일어나며 한 사이클이 돌고 나서 붉은색과 녹색의 레이저가 형광을 자극하여 발생한 신호를 카메라로 포착합니다.

 

cPAS

 

시퀀싱 과정에서 눈여겨볼만한 점은 R1, R2 시퀀싱 사이에 MDS 를 수행한다는 것입니다. MDA 란 DNA 증폭 기술의 하나로 아래 영상을 보시면 시각적으로 바로 이해하실 수 있습니다.

MDS 원리

 

기본적으로 sequencing 이 진행될수록, signal intensity 가 약해지면서 시퀀싱 퀄리티가 떨어지게 됩니다. 그러나 이 과정에서 MDA 를 수행함으로써 reverse strand 의 수는 적어도 forward strand 의 수와 같거나 더 많아지게 됩니다. (MDA strand 에도 상보적으로 합성되기 때문) 이를 통해 기존의 singal intensity 가 약해지는 것을 보완할 수 있었다고 합니다.

 

(붉은색의 forward strand 가 MDA 를 수행하는 과정에서 displacement 된 것입니다.)

 

 

 

5. 그 밖에..

 

 

영상 후미에는 이런 것들도 있었는데 두개의 형광을 써서 4개의 ATCG 신호를 해석할 수 있기 때문에 실험실에서 사용할 만한 작은 크기의 기기를 가지고 있다. 이런 내용입니다. 

 

 

신호를 변환하고 quality score 계산하는 건데 Illumina 와 비슷하게 수행됩니다. (Phred score, ASCII 등) 이런 것들은 FASTQ 파일의 형식을 맞춰야 하니 동일할 수밖에 없지 않을까용

 

---

 

관련해서 공부하다가 재밌는 논문이 하나 있어 초록 부분만 간단하게 보여드리고 마무리하겠습니다.

 

Comparative analysis of novel MGISEQ-2000 sequencing platform vs Illumina HiSeq 2500 for whole-genome sequencing

 

이란 논문이고 MGI 와 Illumina 기기로 whole-genome 시퀀싱 해서 비교해 봤다고 합니다. (둘 다 PE150으로 시퀀싱)

* Illumina HiSeq 2500 과 MGISEQ-2000 비교

* sequencing quality 로 비교

 

 

A 가 MGI, B 가 Illumina 인데 

 

Illumina 특유의 앞에 5~6 bp 퀄리티 떨어지는 현상이 MGI 에서는 안 나타나는 게 좀 신기하긴 한데 quality score 는 Illumina 가 전반적으로 조금 더 안정적인 것 같습니다.

 

다만, 한 가지 아쉬운 건 PE300 같은 것을 해보면 R1보다 R2 퀄리티가 전반적으로 떨어지는 것을 확인해 볼 수 있는데 MGI 가 MDA 를 통해서 그걸 보완했다고 해서 실제로 그런지 비교도 한번 해봤으면 좋았을 것 같습니다.

 

추가로, indel detection accuracy 같은 것들도 Illumina 에서 더 좋은 정확도를 보였다고 하는데 아직 SNP, indel 같은 것들이 익숙지 않아서 자세하게 보지는 않았습니다. 추후에 관련해서 공부하고 포스팅하겠습니다.

 

해당 논문에서 결론짓는 것은 대부분의 요소들에서 Illumina 가 점수가 더 높았지만 아주 작은 차이이기 때문에 무시할 만한 정도이고 MGI 가 가격이 저렴하고 더 적은 샘플로도 런을 돌릴 수가 있어서 상황에 맞게 선택하면 될 것 같다고 하네요.

 

 

 

 

 

# reference

 

1) https://www.youtube.com/watch?v=CAZwdtORXMw 

 

2) Korostin, Dmitriy, et al. "Comparative analysis of novel MGISEQ-2000 sequencing platform vs Illumina HiSeq 2500 for whole-genome sequencing." Plos one 15.3 (2020): e0230301.