Augmentez la confiance dans votre analyse
Les technologies de biopsie liquide transforment rapidement le paysage de la détection et de la surveillance précoces du cancer. En offrant une approche aussi peu invasive que possible, les biopsies liquides permettent d’analyser des biomarqueurs circulants tels que l’ADNcf (ADN acellulaire), qui apportent des informations précieuses sur les altérations génétiques et épigénétiques associées au cancer. Parmi ces biomarqueurs, les changements de méthylation de l’ADN se distinguent comme une solution prometteuse pour l’identification et le suivi de divers cancers avec une spécificité et une sensibilité élevées.
En dépit de ce potentiel, le travail avec l’ADNcf présente des défis uniques en raison de son abondance limitée et de ses modèles de fragmentation distincts. Most cfDNA fragments are approximately 167 bp in length, reflecting their nucleosome-bound origin. Cette fragmentation se traduit par :
Ces propriétés inhérentes rendent les flux de travail traditionnels de détection de la méthylation moins efficaces pour l’analyse de l’ADNcf ; des outils et des techniques avancés adaptés sont donc nécessaires pour répondre à ces limitations.
Les adaptateurs UMI méthylés Twist améliorent les flux de travail de méthylation de l’ADNcf, en permettant une déduplication précise grâce à des identifiants moléculaires uniques (UMI), ce qui réduit les identifications de fausses duplications dans les échantillons à faible diversité. Leur conception garantit la compatibilité avec les protocoles EM-Seq, en préservant la longueur des fragments, en maximisant les données utilisables et en améliorant la couverture et la reproductibilité des cibles, ce qui en fait un outil essentiel pour assurer des études de méthylation avec un niveau de confiance élevé.
UMI informed duplicate calling reduces library duplicates by over 15%, leading to an increase in library complexity (25-35%) and mean target coverage (6-8%) compared to standard positional based duplicate calling. (Figure 1)
Figure 1. UMI Performance at Variable cfDNA Mass Inputs 5, 10, or 15 ng of cfDNA were used to generate EM-seq converted libraries with Twist Methylated UMI Adapters following the NEBNext EM-Seq Library Preparation. Libraries were captured with the Twist Alliance Pan-cancer Methylation Panel - 1.5MB using the Targeted Methylation Sequencing Protocol and sequenced on an Illumina Nextseq 550 to 1000X raw coverage. Les doublons ont été identifiés à l’aide de l’outil GATK MarkDuplicates (méthode positionnelle standard) ou à l’aide des UMI avec l’outil GATK UmiAwareMarkDuplicatesWithMateCigar.
Figure 2. Methylated UMI Performance in the Twist Methylation Detection Workflow 10 ng of human cfDNA was used to generate EM-seq converted libraries with NEB EMseq adapters or the new Twist Methylated UMI Adapters. Libraries were captured with the Twist Alliance Pan-cancer Methylation Panel -1.5 MB using the Targeted Methylation Sequencing Protocol and sequenced on an Illumina Nextseq 550 to 1000X raw coverage.
Exemple de flux de travail bioinformatique
Les informations UMI peuvent être intégrées dans un pipeline bioinformatique pour éliminer les doublons avant l’analyse en aval.
Figure 3. Summary of Analysis Workflow to Process UMIs for Dupsmarking
Les lectures brutes sont traitées pour marquer les séquences d’adaptateur et extraire les informations UMI. Les lectures sont ensuite alignées sur un génome de référence à l’aide de BWA-meth et marquées pour les doublons à l’aide d’informations UMI. Après le marquage des doublons, les mesures Picard peuvent être collectées à l’aide de GATK et une analyse complémentaire peut être effectuée.
Figure 4. Schéma de la fragmentation apoptotique de l’ADNlc jusqu’à la couverture du séquençage :
Lors de l’apoptose, l’ADN libre circulant (ADNlc) est libéré dans la circulation sanguine. Alors que les endonucléases fragmentent l’ADN de manière aléatoire, la manière dont l’ADN s’enroule autour des nucléosomes introduit un biais de position, qui limite la diversité des sites de démarrage et d’arrêt des fragments. Par conséquent, des molécules distinctes peuvent apparaître comme des doublons dans les données de séquençage. Des identifiants moléculaires uniques (Unique Molecular Identifier, UMI) sont ajoutés lors de la préparation de banque pour étiqueter les molécules individuelles, permettant une différenciation précise entre les vrais doublons et les molécules uniques distinctes.
© 2025 Twist Bioscience. Tous droits réservés.
