Preparazione delle librerie  |  Sequenziamento  |  Analisi dei dati

Punti principalil Altamente flessibile per soddisfare i requisiti della

ricercaSupporta un'ampia gamma di applicazioni disequenziamento e offre lunghezza di lettura regolabile condiverse configurazioni di output

l Tempo di elaborazione veloceGenera rapidamente i dati per studi in cui i tempi sonofondamentali e accelera gli studi di ricerca

l Accuratezza dei dati eccellenteLa comprovata chimica di sequenziamentomediante sintesi(Sequencing By Synthesis, SBS) fornisce risultati di elevataqualità anche in regioni omopolimeriche difficili

l Funzionamento mediante la pressione di un pulsante eanalisi dei dati facileSoluzione dal DNA ai dati senza la presenza dell'operatorecon informatica ottimizzata eseguita in laboratorio o sul cloud

l Supporto scientifico dedicato IlluminaGli scienziati e gli ingegneri Illumina sono sempre al vostrofianco fornendovi il supporto per installazione, formazione,applicazioni e analisi dei dati

IntroduzioneGrazie a questo nuovo sistema che trasforma la gamma dicomprovati sistemi di sequenziamento di nuova generazione (Next-Generation Sequencing, NGS) Illumina, il sistema di sequenziamentoNextSeq 550 unisce l'efficacia del sequenziamento a elevataproduttività alla scansione di microarray altamente complementare(Figura 1). Il sistema integrato di sequenziamento e di scansione dimicroarray si adatta facilmente ai laboratori di ricerca, riducendo lanecessità di utilizzare più strumenti. Il flusso di lavoro permette diottenere rapidamente i dati a partire dal DNA e di sequenziarerapidamente esomi, pannelli mirati e trascrittomi in una singola corsa,con la flessibilità di passare a un sequenziamento a rendimentobasso o elevato in base alle necessità. Gli scienziati Illumina sonosempre al vostro fianco con il supporto e l'assistenza, per permettereai ricercatori di concentrarsi sulla loro nuova scoperta rivoluzionaria.

Per permettere nuove scoperteIl sistema NextSeq 550 permette ai ricercatori di tenere il passo con letecnologie, passando velocemente da un'applicazione a un'altra econfigurando l'output in base al volume del campione e alle esigenzedi copertura. Questo sistema robusto e scalabile converte un'ampiagamma di applicazioni a rendimento elevato in convenienti strumentidi ricerca quotidiani. Da oggi, anche il laboratorio più piccolo è ingrado di accedere a un'ampia gamma di applicazioni NGS emicroarray per portare avanti i propri studi e accelerare i propri obiettividi ricerca.

Figura 1: Sistema NextSeq 550: sfruttando i recenti sviluppi nel campo dellachimica SBS e i flussi di lavoro di facile utilizzo, il sistema NextSeq 550 offrerisultati di elevata qualità per esoma, trascrittoma e applicazioni dirisequenziamentomirato.

Figura 2: Flusso di lavoro di sequenziamento del sistema NextSeq 550: il sistemaNextSeq 550 offre un flusso di lavoro di sequenziamento semplice e integrato apartire dalla preparazione dei campioni fino all'analisi dei dati. Le durate dei flussidi lavoro variano in base all'esperimento e al tipo di saggio. I dettagli mostrati sonoriferiti a un esperimento del profilo dell'espressione di mRNA presumendo2 × 75 bp sullo strumento. I risultati dell'analisi includo l'espressione differenziale el'identificazione dei trascritti alternativi.

Flusso di lavoro di sequenziamento semplicee veloceIl sistema NextSeq 550 fa parte di un flusso di lavoro completamenteintegrato a partire dalla preparazione delle librerie fino all'analisi deidati (Figura 2). L'interfaccia utente intuitiva e l'architettura di tipo"carica e vai" consentono ai ricercatori di eseguire diverseapplicazioni di sequenziamento con formazione dell'utente o tempodi impostazione dello strumento minimi. Sono sufficienti meno di10 minuti per caricare e impostare un sistema NextSeq 550. Mentrealtre piattaforme richiedono ulteriori strumenti specializzati, il sistemaNextSeq 550 integra la generazione di cluster e il sequenziamento inun solo strumento e offre una transizione ottimale per l'analisi dei datiin laboratorio o sul cloud.

Dopo la preparazione delle librerie, le librerie vengono caricate sullostrumento NextSeq 550 che esegue il sequenziamento automatizzatoe veloce. I dati sono generati in sole 12 ore per corse disequenziamento da 75 cicli e meno di 30 ore per corse paired-end da150 cicli. Grazie alla chimica di sequenziamento SBS Illumina e alleconvenzioni per il formato dei file, il sistema NextSeq 550 consente aiclienti di accedere a un ampio ecosistema di protocolli, flussi di lavoro,set di dati e strumenti di analisi dei dati affermati.

Sistema di sequenziamento NextSeq™ 550Un sequenziatore da banco a elevata produttività, veloce e flessibile per applicazioni dirisequenziamento mirato e trascrittoma con l'accuratezza del sequenziamento Illumina.

Solo a uso di ricerca. Non usare in procedimenti diagnostici. 770-2013-053-D ITA |  1

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Versatile e flessibile per supportare un'ampiagamma di applicazioni di sequenziamentoIl sistema NextSeq 550 è il sequenziatore adatto a diverse dimensioni diprogetto e produttività del sequenziamento che fornisce agli utentiefficienza operativa ottimale. Il sistema NextSeq 550 consente inoltredi elaborare in un giornomolte delle comuni applicazioni disequenziamento. Grazie a questo strumento, i ricercatori possonosequenziare un'ampia gamma di campioni per corsa:l 1–12 esomi

l 1–16 trascrittomi

l 6-96 pannelli target

l 12-40 campioni per il profilo dell'espressione genica

La configurazione del sistema NextSeq 550 è semplice, il che fornisceai ricercatori la scalabilità necessaria per gestire progetti di diversedimensioni. In base al volume del campione e alle esigenze dicopertura, i ricercatori possono scegliere tra due configurazioni di cellaa flusso, High Output (Output elevato) e MidOutput (Outputmedio),per passare facilmente da un'elaborazione a elevata produttività aun'elaborazione a bassa produttività per ogni corsa di sequenziamento(Tabella 1). Il sistema NextSeq 550 fornisce supporto integrato per ilsequenziamento paired-end, offrendo lunghezze di letture definitedall'utente fino a 2 × 150 bp. Il sistema è supportato da una suitecompleta di soluzioni Illumina per la preparazione delle librerie el'arricchimento target, che garantiscono la compatibilità delle libreriacon l'intera gamma soluzioni di sequenziamento Illumina. Questopermette ai ricercatori di scalare facilmente gli studi sui sistemi aproduttività più elevata HiSeq™ e NovaSeq™ o di eseguire studi difollow-up sul sistema MiSeq™ (Figura 3).

Accuratezza eccellente grazie alla chimica SBSAlla base del sistema di sequenziamento NextSeq 550 vi è lacomprovata chimica SBS Illumina: la tecnologia NGS piùampiamente adottata al mondo.1Questo metodo proprietario basatosu terminatori reversibili consente il sequenziamento in parallelo dimilioni di frammenti di DNA rilevando singole basi a mano a mano chevengono incorporate in

Figura 3: Gamma di sistemi di sequenziamento NGS Illumina: i sistemi NGSIllumina offrono soluzioni per un'ampia varietà di applicazioni, tipi di campione escala di sequenziamento. Ciascun sistema fornisce dati di qualità e accuratezzaelevati con rendimento flessibile e flussi di lavoro semplici e ottimizzati. I datipossono essere confrontati, scambiati e analizzati facilmente in BaseSpace™Sequence Hub.

filamenti di DNA in estensione. Il metodo praticamente elimina errori eidentificazioni mancate associati con stringhe di nucleotidi ripetute(omopolimeri). Inoltre, i kit di reagenti NextSeq v2.5 utilizzano unanuova cella a flusso v2.5. Questa cella a flusso migliorata mantienel'intensità fluorescente iniziale, con conseguente miglioramento delleprestazioni durante tutta la corsa.2Grazie alla chimica NextSeq v2.5,il sistema NextSeq 550 fornisce accuratezza eccellente perun'estesa scelta di metodi, inclusi i dati di genoma umano, pannellomirato, esoma e trascrittoma su un'ampia gamma di livelli dicopertura.

Tabella 1: Flessibilità assoluta per più applicazioni

ApplicazioneCelle a flusso High-Output (Output elevato) Celle a flusso Mid-Output (Output medio)

N. di campioni Tempo N. di campioni Tempo

Profilo dell'espressione genica

> 10 milioni di letture

1 × 75 bp

40 11 ore 13 11 ore

Sequenziamento dimRNA

> 25 milioni di letture

2 × 75 bp

16 18 ore 5 15 ore

Pannello Arricchimento

12Mb di regione

> 20× di copertura a > 95% di target

36 29 ore 12 26 ore

Sequenziamento dell'intero esoma

50× di coperturamedia12 18 ore 3 15 ore

Sequenziamento dell'intero genoma piccolo

130Mb di genoma

Copertura di >30×

2 × 150 bp

30 29 ore 10 26 ore

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Flessibilità sperimentale con la scansionedi arrayLa flessibilità sperimentale del sistema NextSeq 550 consente disupportare la scansione di microarray: una tecnologia altamentecomplementare* (Tabella 2). Includendo la scansione dei microarraysul sistema NextSeq 550, i ricercatori dispongono di un accessoistantaneo a una tecnologia efficace per ulteriore esplorazione oconferma di varianti del numero di copie rilevate mediante ilsequenziamento. Con il sistema NextSeq 550, vengonomassimizzatele applicazioni di ricerca all'avanguardia e al contempo vengono ridottial minimo i costi degli strumenti. Il sistema NextSeq 550 supportaopzioni flessibili per un'ampia gamma di applicazioni nel campo dellaricerca riproduttiva, salute genetica e oncologia.

Bioinformatica semplificataIl sistema di sequenziamento NextSeq 550 include diverse opzioni dianalisi dei dati. Computer integrati nello strumento eseguonol'identificazione delle basi e il punteggio qualitativo. I dati della corsadi sequenziamento possono essere analizzati su un'ampia gamma distrumenti commerciali od open-source sviluppata per i dati Illuminaoppure trasferiti, analizzati e archiviati in modo istantaneo e sicuro inBaseSpace™ Sequence Hub, l'ambiente di calcolo genomicoIllumina. Le applicazioni di analisi BaseSpace Sequence Hubincludono allineamento e rilevamento delle varianti, annotazione,visualizzazione e interpretazione. BaseSpace Sequence Hubcomprende inoltre le applicazioni di analisi dei dati per esoma,trascrittoma, genoma intero e identificazione di varianti somatiche.Grazie ai formati di dati standard nel settore, gli sviluppatori di terzeparti hanno creato un ricco ecosistema di strumenti commerciali eopen-source per l'analisi dei dati a valle più approfondita.

Il software BlueFuse™ Multi consente, con un'unica struttura, dianalizzare i dati ottenuti da studi di citogenetica molecolare basati suarray o i dati ottenuti da combinazione di array e NGS medianteapplicazioni di fecondazione in vitro (In-Vitro Fertilization, IVF). Il

software gestisce la ricerca e la visualizzazione dei dati generati daesperimenti di analisi dell'intero genoma utilizzando sofisticatialgoritmi di elaborazione e formati di visualizzazione intuitiva.

RiepilogoIl sistema NextSeq 550 è uno strumento che consente ai laboratori ditutto il mondo di trasformare la tecnologia NGS e la scansione dimicroarray in operazioni quotidiane. Grazie alle ultime innovazioni nellachimica SBS, la flessibilità del sistema NextSeq 550 offre operazioni difacile utilizzo e un flusso di lavoro ottimizzato dal DNA ai dati checonsente ai ricercatori di eseguire le applicazioni a elevata produttivitàpiù comunemente usate in meno di un giorno. Le configurazioni conpiù celle a flusso e reagenti permettono inoltre il sequenziamento abassa produttività in base alle necessità, fornendo ai ricercatori laflessibilità operativa per gestire una gamma di dimensioni o esigenze diprogetto.

Bibliografia1. Dati in archivio. Illumina, Inc. 2015.

2. Dati in archivio. Illumina, Inc. 2018.

Tabella 2: Parametri delle prestazioni del sistema NextSeq 550Parametri delle prestazioni del sistemaNextSeq 550a

Configurazione della cella a flusso Lunghezza lettura OutputTempocorsa

Qualità dei dati Input richiesto

Cella a flusso High-Output (Output elevato)

Fino a 400Mdi letture unidirezionali

Fino a 800 milioni di letture paired-end

2 × 150 bp100-120 Gb

29 ore > 75% > Q30

100 ng-1 μg con TruSeq™LibraryPrep Kit

2 × 75 bp 50-60 Gb 18 ore > 80%> Q30

1 × 75 bp 25-30 Gb 11 ore > 80%> Q30

Cella a flusso Mid Output (Output medio)

Fino a 130Mdi letture unidirezionali

Fino a 260Mdi letture paired-end

2 × 150 bp 32-39 Gb 26 ore > 75%> Q30

2 × 75 bp 16-19 Gb 15 ore > 80%> Q30

Parametro per la scansione di array del sistemaNextSeq 550a

BeadChipTempo di scansione per

BeadChipTempo di scansione per campione

Infinium™CytoSNP-850K BeadChip 40 minuti 5 minuti

BeadChip HumanCytoSNP-12 40 minuti 3.3 minuti

BeadChip Infinium HumanKaryomap-12 40 minuti 3.3 minuti

a. I tempi totali includono la generazione di cluster, il sequenziamento e l'identificazione delle basi su un sistema NextSeq 550. Le specifiche di installazione sibasano sulla libreria del campione di controllo PhiX Illumina a densità cluster supportate (tra 129 e 165 k/mm2 di cluster che attraversano il filtro). Gli attualiparametri delle prestazioni possono variare in base al tipo di campione, alla qualità del campione e ai cluster che attraversano il filtro. La percentuale di basi conpunteggio qualitativo superiore a Q30 rappresenta la media su un'intera corsa.

*La scansione dei microarray comprende il supporto per i BeadChip CytoSNP-850K, HumanCytoSNP-12 e HumanKaryomap-12 DNA.

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Specifiche del sistema NextSeq 550Parametri Specifiche

Configurazione dellostrumento

Monitoraggio RFID dei materiali di consumo

Computer di controllo dellostrumento (interno)a

Unità base: Dual Intel Xeon ES-2448L, CPUda1,8 GHz

Memoria: 96 GBRAM

Disco rigido: 750 GB

Sistema operativo: Windows7 EmbeddedStandard

Ambiente operativo

Temperatura: da 19 °C a 25 °C (22 °C ± 3 °C)

Umidità: 20%-80% senza condensa, umiditàrelativa

Altitudine: inferiore a 2.000 m

Qualità dell'aria: Grado di inquinamento 2

Ventilazione: fino a 2.048 BTU/ora @600 W

Per uso esclusivo in interni

Diodo a emissione luminosa(LED)

520 nm, 650 nm; Diodo laser: 780 nm,Classe IIIb

Dimensioni

L×P×A: 53,3 cm × 63,5 cm × 58,4 cm

Peso: 83 kg

Peso con imballaggio: 151,5 kg

Requisiti di alimentazione100-120 V c.a. 15 A

220-240 V c.a. 10 A

Identificazione a radiofrequenza (RFID)

Frequenza: 13,56 MHz

Potenza: corrente fornita 120 mA, potenza dioutput RF 200 mW

Sicurezza e conformitàdel prodotto

Certificato secondo IEC da un NRTL (NationallyRecognized Testing Laboratory)

Marcatura 61010-1 CE

Approvato FCC/IC

a. Specifiche del computer soggette a cambiamento.

Informazioni per gli ordini

Nome del sistemaN. dicatalogo

Sistema NextSeq 550 SY-415-1002

Nome del kit di outputN. dicatalogo

NextSeq 500/550Mid-Output v2.5 Kit (150 cicli) 20024904

NextSeq 500/550Mid-Output v2.5 Kit (300 cicli) 20024905

NextSeq 500/550 High-Output v2.5 Kit (75 cicli) 20024906

NextSeq 500/550 High-Output v2.5 Kit (150 cicli) 20024907

NextSeq 500/550 High-Output v2.5 Kit (300 cicli) 20024908

TGa NextSeq 500/550Mid-Output Kit v2.5 (150 cicli) 20024909

TG NextSeq 500/550Mid-Output Kit v2.5 (300 cicli) 20024910

TG NextSeq 500/550 High-Output Kit v2.5 (75 cicli) 20024911

TG NextSeq 500/550 High-Output Kit v2.5 (150 cicli) 20024912

TG NextSeq 500/550 High-Output Kit v2.5 (300 cicli) 20024913

a. I materiali di consumo etichettati TG presentano caratteristiche che aiutanoi clienti a ridurre la frequenza della riconvalida. Tali materiali di consumodisponibili solo in base a un contratto di fornitura e ai clienti è richiesto difornire una previsione vincolante. Per maggiori informazioni, vi invitiamo acontattare il responsabile di zona.

Illumina, Inc. • Numero verde 1.800.809.4566 (U.S.A.) • Tel. +1.858.202.4566 • techsupport@illumina.com • www.illumina.com

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