NGS Resequening
Home > NGS Resequening

       

        Resequencing of candidate genomic region is more and more increasingly required and relied on. Usually the candidate region are from 5 kb to 100 kb, and it is very costly to sequence this long region by Sanger or Targeted Capture methods.  However, Super-multiplex PCR can generate a library of continuous amplicons to cover given genomic region.  With specific and optimized primers, super multiplex PCR can capture all loci in only two PCR reactions.  

 

 

        Library construction by super multiplex PCR from Shanghai Biowing Applied Biotechnology (SBWAB) Co. Ltd., is based on self-developed software and patented PCR optimization techniques. The heterogeneity of multiplex PCR amplification is avoided.  The copy difference of each amplicons is with 5-10 times of average depth.  Multiplex PCR products are quantified by quantitative PCR (ABI7900) to guarantee it homogeneity. The reads of 90% amplicons is above 15.

 

Applications: Screening and diagnosis of Mendel’s hereditary diseases, GWAS candidate genomic region resequencing, QTL loci resequencing, research and application on precision medicine.

 

Hi-Reseq Service from SBWAB

1.Thousands of amplicons are being amplified simultaneously.

2.Libraries are being constructed from thousands of samples.

3.High-throughput sequencing and analysis.

 

 

 

Experimental Principles:

1.Design super multiplex PCR primers, and amplify the target sequence from genomic DNA,

2.Optimize multiplex PCR and the amplicons cover all target region,

3.Amplify the target region, add sequencing tag linkers, and index different samples,

4.High-throughput sequencing,Screen and find out the SNPs or mutations by bioinformatics analysis.

 

Hi-Reseq Technical Parameters

Advantage

Parameter

 

Advantage

Parameter

Input DNA required

40ng/ul

 

Coverage Uniformity

90% at ≥0.2X mean coverage

Applicable length of genomic Region

5-100Kb

 

Sequencing depth

200×

PCR multiplicity

20-300

 

Repeatability

~100%

Number of samples

50-1000

 

Coverage

100% amplicon coverage of all region

Amplicon length

Average 200bp

 

QC/QA

Q30>90%

The Advantage of Hi-Reseq

1. Hi-Reseq can cover all target genomic DNA effectively, and it can obtain the data of not only the common variants but also the rare variants and specific variants.

2. Comparing to WGS or whole exon sequencing, Hi-Reseq is more specific and decrease the cost dramatically.

3. Hi-Reseq based on super multiplex PCR can construct libraries from thousands of samples economically and efficiently.

Results Provided

1. Experimental results, including material and method, all primer sequences, et al.

2. Data pool, including SNPs or rare variants, sequencing depth and protein annotations, et al.

 

Requirement for Samples

1. Genomic DNA: the concentration of DNA should be over 20ng/ul and the volume should be over 20ul. The OD 260/280 is 1.8-2.0.

2. Essential information, such as genomic sequence, exon sequence and so on, should be provided.

 

 

Screening and diagnosis of hereditary diseases

      Mendel’s hereditary diseases, also called monogenic disease, is the main cause of birth defect.  Until 2016, over 3000 pathogenic genes have been discovered and they result in over 4000 different kind of monogenic disease.  The average human genome is 27kb and the traditional Sanger method cannot sequence efficiently and economically for disease screening.  Hi-Reseq can generate multiple libraries by super multiplex PCR and cover whole target genomic region.  With high throughput sequence techniques, thousands of amplicons can be sequenced simultaneously.  This makes the screening convenient and effective and saves the cost dramatically. 

 

 Screening of polygenic diseases

      Most diseases are caused by multi genes interactions and gene-environment interactions and each gene only contributes minor effect to symptoms. The genetic mechanism is more complex that of monogenic diseases (tumor, cardiovascular diseases, et al).  Lots of genes and loci are determined relating to different diseases by GWAS, exon sequencing and WGS.  Hi-Reseq can enrich relative candidate genes or regions and save the cost for sequence tremendously.  With the same cost, Hi-Reseq can analyze much more samples and obtain more precise statistical results.  For example, Hi-Reseq can capture the hotspot gene region of cancers and sequence these loci efficiently with low cost.  Ultimately the rare variants can be discovered and will help understanding the mechanism of tumorigenesis and developing new clinical therapy. 

 

Helping QTL Localization

      QTL is an important parameter for study on complex phenotypes.  QTL can roughly locate the candidate gene in specific large region by population genetic analysis.  However, precise localization by expanding population is time-consuming and laborious because the region is usually over several hundred kilobases or several megabases.  Hi-Reseq can cover all gene sequences in this genomic region.  With analysis of sequence differences and prediction of gene function, Hi-Reseq can help scientists locate the candidate gene rapidly and effectively.  

 

Screening functional genes

      A series of genes contribute to a phenotype or metabolic pathway.  To understand the mechanism, it is critical to select the important genes for study.  Hi-Reseq can capture all genes in the pathway and predict their function combining with the sequence analysis.  Hi-Reseq is especially suitable for genomic function study in non-model organisms. 

 

Study and Application in Precise Medicine

      Different patients have different drug metabolism, susceptibility and tolerance.  Unsuitable drug will lead to poor efficacy and side-effects.  SNPs or mutations relative to drug effect can direct rational administration of drug.  For example, finding SNPs and mutations in oncogenes, can help to make reasonable therapeutic plan, choose corresponding target drug, decrease the cost of patients and avoid drug invalidity and side-effects.