Twist 甲基化 UMI 接头-兼容TruSeq—

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UMI 甲基化接头系统

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用于液体活检工作流程的增强型甲基化检测

液体活检技术正在迅速改变早期癌症检测和监测的格局。通过提供一种微创方法，液体活检能够分析循环生物标志物，例如 cfDNA（无细胞脱氧核糖核酸），这些标志物携带有关癌症相关基因和表观遗传改变的宝贵信息。在这些生物标志物中，DNA 甲基化变化脱颖而出，成为识别和追踪各种癌症的一种颇具前景的途径，具有高特异性和灵敏度。

尽管具有前景，但由于其丰度有限且片段化模式独特，使用 cfDNA 面临独特的挑战。大多数 cfDNA 片段长度约为 167 bp，这反映了它们源自核小体结合的特性。这种片段化会导致：

终止 - 起始多样性偏低，导致更多独特分子被判定为重复测序 read
文库复杂度降低，可能会影响检测方法的灵敏度。

这些固有特性使传统的甲基化检测工作流程进行 cfDNA 分析时不太有效，因此需要定制的高级工具和技术来解决这些限制。

Twist 甲基化 UMI 接头通过唯一分子标签 (UMI) 实现精准的重复序列消除，并减少低多样性样本中的假重复序列识别，从而强化了 cfDNA 甲基化工作流程。设计可确保与 EM-Seq 方案的兼容性，保留了片段长度，最大限度地增加了可用数据，从而提高了靶标覆盖度和可重复性——使其成为高可信度甲基化研究的关键工具。

提高检测的可信度

增强文库复杂性
增加平均靶标覆盖度
减少重复测序片段
与 Twist 新一代测序 (NGS) 甲基化检测系统和靶向富集工作流程完全兼容

在分析中整合 UMI 以提升重复序列解析能力

基于 UMI 的重复序列识别可将文库重复率降低15% 以上，与传统基于位置的重复序列识别相比，文库复杂度提升25%–35%，平均目标覆盖度提升6%–8%。（图 1）

图 1. 不同 cfDNA 起始量下 UMI 的性能表现按照 NEBNext EM‑Seq 文库制备流程，分别使用 5、10、15 ng 的 cfDNA，通过 Twist 甲基化 UMI 接头构建 EM‑seq 转化文库。使用靶向甲基化测序实验方案，通过 Twist Alliance 泛癌甲基化j检测组合（1.5 MB）对文库进行捕获，并在 Illumina NextSeq 550 平台上测序，达到 1000× 原始覆盖度。使用 GATK MarkDuplicates 工具（标准位点法）或使用带 GATK UmiAwareMarkDuplicatesWithMateCigar 工具的 UMI 识别重复。

图 2. 甲基化 UMI 在 Twist 甲基化检测流程中的性能使用 10 ng 人源 cfDNA，分别采用 NEB EM-seq 接头或新型 Twist 甲基化 UMI 接头构建 EM-seq 转化文库。使用靶向甲基化测序实验方案，通过 Twist Alliance 泛癌甲基化检测组合（1.5 MB）对文库进行捕获，并在Illumina NextSeq 550测序平台上测序，获得1000× 原始覆盖度。

生物信息学工作流程示例

UMI 信息可以整合到生物信息学流程中，以便在下游分析之前去除重复。

图 3. 用于重复标记的 UMI 分析流程总结
处理原始片段，标记接头序列并提取 UMI 信息。然后使用 BWA-meth 将片段与参考基因组进行比对，并使用 UMI 信息进行重复标记。重复标记后，可以使用 GATK 收集 Picard 指标，并执行其他分析。

图 4. 细胞凋亡 cfDNA 片段至测序覆盖度示意图：

在细胞凋亡期间，无细胞 DNA (cfDNA) 被释放到血液中。虽然内切酶会随机地分割 DNA，但 DNA 被核糖体包裹的方式会引发位置偏差，导致有限的片段起始和终止位点的多样性。因此，不同的分子在测序数据中可能会出现重复。在文库制备过程中添加了唯一分子标识符 (UMI)，以标记单个分子，从而准确区分真正的重复分子和单独的唯一分子。

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NGS 靶向富集解决方案

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UMI 甲基化接头系统

用于液体活检工作流程的增强型甲基化检测

主要优势

提高检测的可信度

在分析中整合 UMI 以提升重复序列解析能力

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