测序接头污染高磁珠纯化

来源:测序接头污染高磁珠纯化(DNA Lab Space 实验教程)| 编译:DNA Lab Space

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跑完 Bioanalyzer,看到 120–140 bp 那个尖峰,心就凉了半截。它就是接头二聚体。它占着 qPCR 定量的位置,把你的文库浓度虚高好几倍;上机后疯狂吃 reads,最后拿到的数据一半是废的。这篇教程只干一件事:把「接头污染 + 高比例磁珠纯化」的排查路径拆成可执行动作,从新手常犯的低级错误,到老手也会翻车的进阶疑难,一步步带你把那根尖峰压下去。

第一步:先别怀疑磁珠,这4个错误查了吗

  • 磁珠没回温:4°C 拿出来的 AMPure XP 直接吸,结合效率能掉三成。提前 30 分钟放室温,用前涡旋 10 秒。
  • 乙醇不是现配的:80% 乙醇放一周,酒精挥发后浓度变了,盐洗不干净,短片段也带不下来。每次现配 5 mL,标日期。
  • 洗脱体积吸多了:洗脱 22 µL 却吸了 25 µL 上清,磁珠颗粒进枪头。宁可少吸 2 µL。
  • 洗脱前没晾干:残乙醇超过 5%,下游 PCR 直接打折扣。开盖晾 3–5 分钟,磁珠表面由亮变哑光就停。
教程配图2:测序接头污染高磁珠纯化 排查流程示意
▲ 教程配图2:测序接头污染高磁珠纯化 排查流程示意

第二步:按流程分模块,逐段锁死污染源

接头二聚体的分子量在 120–140 bp。它怎么来的?接头浓度过高、连接时间过长、纯化比例太松,三者任意一个成立,它就在库里安家。下面按「连接前 → 连接中 → 纯化 → 定量」四段排查。

1. 接头稀释与投入量(连接前)

现象:不管怎么纯化,120 bp 尖峰总在,峰高甚至盖过主峰。

原理:接头是双链寡核苷酸。浓度太高时两端互补配对,自己连成二聚体,插入片段根本没机会接上。

解决:接头从 10 µM 稀释到 0.6–1.5 µM 再用。看投入量定——投入 100 ng 以上用 1.5 µM,投入 10–50 ng 用 0.6 µM。连接体系保持 20 µL,别为了省接头把体积压到 10 µL。

验证:接一组「无插入片段」的阴性对照,跑毛细管电泳。阴性对照也出 120 bp 峰,就是接头浓度问题。

2. 连接反应条件(连接中)

现象:主峰正常,但 120 bp 肩峰拖尾,纯化一次去不干净。

原理:T4 连接酶 20°C 孵育 15 分钟是标准。超过 30 分钟,平末端随机连接概率上升,二聚体累积。

解决:20°C 严格孵育 15 分钟,然后 65°C 灭活 10 分钟。连接酶从 400 U 降到 200 U 也有效,前提是末端修复做到位。

验证:同批样本做 15 分钟和 30 分钟两个条件,跑 TapeStation D1000,比 120 bp 区的摩尔占比。

3. 磁珠比例(纯化核心)

现象:用 1.0× 或 1.2× 磁珠纯化后,120 bp 峰依然显眼。

原理:SPRI 磁珠选择性结合大片段。比例越低,保留的片段越大。1.8× 大致保留 100 bp 以上,0.8× 只保留 250 bp 以上。想去掉 120 bp 二聚体,比例就得往上抬。

解决:首轮做 1.8× 纯化富集文库——加磁珠后室温孵育 5 分钟,上磁力架静置 2–3 分钟至液体澄清,弃上清,80% 乙醇洗两遍,每遍 30 秒,开盖晾 3 分钟,加 22 µL 无核酸酶水,室温 2 分钟后上架,取 20 µL 上清。第二轮对洗脱产物再加 1.8× 磁珠,二聚体在两次结合中被稀释掉。想更狠一点,第二轮改成 0.6× 做右选。

验证:每轮纯化后取 1 µL 跑 Bioanalyzer HS DNA,盯 120 bp 峰面积占比。目标压到 5% 以下。

教程配图3:测序接头污染高磁珠纯化 排查流程示意
▲ 教程配图3:测序接头污染高磁珠纯化 排查流程示意

4. 定量与上机前把关

现象:Qubit 定量 20 ng/µL 挺漂亮,上机后 cluster 数正常但数据质量差。

原理:Qubit 测的是双链 DNA 总量。二聚体也是双链,它被算进去了。qPCR 用 P5/P7 引物扩增,同样扩二聚体。

解决:用 qPCR 做文库定量,同时看 Bioanalyzer 的摩尔占比再决定上机浓度。二聚体占比超过 10%,宁可重做一轮纯化,别硬上。

验证:上机前跑一次 KAPA qPCR,配上 TapeStation,两个数据对上了再

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