近万例样本Target Cap®捕获技术表现

大多数情况下,每个线粒体含有1个或更多的线粒体基因组,其拷贝数明显高于核基因组,在不同类型的细胞中,线粒体基因组拷贝数(mtDNA copy number;mtDNAcn)也不尽相同,比如,由于血小板是无核细胞,其线粒体基因组拷贝/核基因组的比例极高,正因如此,不同样本的细胞组成也会影响线粒体基因组拷贝/核基因组的比例,例如白膜层和全血样本;此外,mtDNAcn也与生理和病理状态相关[1]。

图1. 人体血液中不同细胞的mtDNAcn状态以及mtDNAcn与疾病的关系[1,2]

根据用户要求,线粒体覆盖深度达到主体Panel的1x平均深度。如上文描述,线粒体基因组拷贝数一般远高于核基因组,因此,需要较低的线粒体探针用量以达到主体Panel(核基因组探针)的深度。如图2所示,根据伯科内部积累的线粒体掺入数据,我们首先选择~0.033x线粒体探针用量,即预期线粒体基因组覆盖为1x主体Panel平均深度,进行首次测试。受样本个体生理或病例条件影响,在24例样本中,部分样本的线粒体覆盖深度低于1x主体Panel平均深度(6/24)。为了达到用户要求,我们进一步提高了线粒体探针用量,第二次测试结果表明,绝大部分样本达到了既定要求(23/24);同时,线粒体覆盖深度最高的样本在主体Panel的平均深度的5倍左右,避免了线粒体深度过高导致的数据量浪费。

图2. 伯科线粒体掺入数据以及用户Panel掺入调试

后续的大规模样本(n>4000)捕获与预期基本一致,99.5%的样本达到1x平均深度以上。其中未达到预期的样本(占比0.5%)的线粒体基因组覆盖深度也达到0.5x以上平均深度,可能与样本自身的生理或病理情况有关。此外,进一步分析每个样本的线粒体基因组的具体覆盖情况,Coverage,0.2x Mean和0.5x Mean平均值分别为100%,99.97%和99.06%,展现出卓越的表现和稳定性。

图3. 线粒体DNA平均覆盖深度与主Panel比例分布以及大样本量捕获时,线粒体DNA覆盖均一性统计

综上所述,为了线粒体基因组达到主体Panel 1x平均深度的需求,伯科根据内部积累数据和实际调试,确认了掺入线粒体探针用量,在大样本量捕获中,其覆盖深度符合预期,覆盖均一性表现优异;同时,也再一次证明伯科Target Cap®捕获技术完全胜任大规模样本检测要求。

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