Data Sheet: Forensic Genomics ForenSeq ™ DNA Signature Prep キット 複雑な混合物や分解された DNA から高解像度の卓越した精度を達成 特長 • 複数の STR キットが不要に 200 個の遺伝子マーカーを 1 度の統合されたワークフ ローで解析 • 幅広い有益な SNP へのアクセス 法医学上関連性の高い高密度の SNP セットが、既存技 術では得ることができない貴重な情報を提供 • 困難なサンプルを優れた性能で解析 複雑な混合物や分解された DNA でも、わずか 1ng の DNA から高性能を発揮 • マルチプレックス操作と迅速なサンプル処理 シンプルなプレートフォーマットとラボの標準的機器を 使用して、最大 96 サンプルのライブラリーを同時に調製 図1：ForenSeq DNA Signature Prepキットの ワークフロー ForenSeq Prep キット ForenSeq Prep キット ForenSeq DNA Sigunature Prep キットは、法医学ゲノム解析 アプリケーション専用に設計された、検証済みの 1 包括的な DNA からデータまでのソリューション、MiSeq FGx™ システム の一部です （図 1） 。ForenSeq DNA Signature Prep キットには、 科学捜査用 DNA サンプルからシーケンス用ライブラリー * を調製 するために必要なすべての試薬が含まれています（図 2）。シン プルなプレートフォーマットのワークフローにより、業界で最も信 頼され、広く採用されているテクノロジー 2、イルミナ次世代シー ケンサー（NGS）用に最大 96 個の DNA サンプルを調製します。 インデックス化されたライブラリーを濃縮し、 精製 ForenSeq Prep キット ライブラリーを標準化し、プール MiSeq FGx クラスター形成および DNA シーケンスを システム ForenSeq ソフトウェア はじめに ターゲットを識別し、増幅 自動的に実行 データを解析し、表示し、レポートを作成 ForenSeq DNA Signature Prep キットは、ライブラリー調製、DNA シーケンシングプラットフォーム、および法医学ゲノム解析専用に設計 されたデータ解析ソフトウェアを含む、「Sample to Answer」の統合 されたソリューションの一部です。 表1：ForenSeq DNA Signature Prepキット 法医学用の遺伝子座 アンプリ マーカーの 数a の範囲 DNA Primer Mix A に （bp） 含まれる 含まれる 常染色体 STR 27 61-467 はい はい Y-STR 24 119-390 はい はい X-STR 7 157-462 はい はい 個人識別 SNP 95 63-231 はい はい 表現型 SNP 22 73-227 いいえ はい 人種識別 SNP 56 67-200 いいえ はい コンサイズ * シーケンス用「ライブラリー」とは、1 つの DNA サンプルから得られる増幅された DNA 断片の集まりです。 図2：ForenSeq DNA Signature Prepキット 機能 DNA Primer Mix B に a. SNP および STR の 染 色 体 位 置は、「ForenSeq DNA Signature Prep Kit User Guide 」（ support.Illumina.com/downloads/ forenseq-dna-signature-prep-guide-15049528.html）に記載さ れています。 ForenSeq DNA Signature Prep キットには、PCR 試薬、インデック スアダプター、精製および標準化ビーズなど、シーケンス用の DNA ライブラリーを調製するために必要なすべての試薬が含まれます。 Data Sheet: Forensic Genomics 複数の STR キットが不要に ForenSeq DNA Signature Prep キットは、現在ケースワーク および犯罪捜査 DNA データベース作成のために全世界で使用さ れている、すべての常染色体短反復配列（STR）マーカーを、 1 度に解析できるワークフローに統合しています。これにより複 数の STR 試験を実行する必要がなくなりました（図 3） 。さらに重 要な点として、DNA の量が限られている場合には関連性の高い STR 試験の「いずれかを選択」する必要があり、有益な情報が 得られる可能性のある遺伝子データを見逃すリスクがあるという 問 題が ありました。 ForenSeq DNA Signature Prep キットは 約 200 個の遺伝子マーカーを 1 度の解析で提供するため、DNA の量が少ないなどの手法の制約によるトレードオフやリスクもなく なります。さらに、DNA の必要量がわずか 1ng であるため、貴重 なサンプルを使って別の様々なケースに対応することができます。 図3：ForenSeq DNA Signature Prepキット法医学用の 遺伝子座確認と捜査のワークフロー 全常染色体 STR Y-STR ForenSeq DNA Signature Prep 生物地理学的人種識別 SNP 表現型 SNP 被疑者 いいえ より幅広い有益な SNP にアクセス 直接的な STR プロファイルの比較では容疑者が見つからず、地 域または国内の犯罪捜査 DNA データベースで手がかりが見つか らない場合は、ケースワークが非常に困難になります。常染色体 STR、X-STR、および Y-STR に加えて、ForenSeq DNA Signature Prep キットは、従来のキャピラリー電気泳動（CE）法で は通常は得られないマーカーセットを提供します。これには、 DNA の持ち主の属性特定に有益な同定情報を提供する 1 塩基 多型（iiSNP）3,4、目の色（青、中間色、茶）、髪の色（茶、赤、 黒、ブロンド）の予測に役立つ表現型の情報を提供する SNP （piSNP）5、生物地理学的起源の情報を提供する人種識別 SNP （aiSNP）6 の 高 密 度 の セット が 含 ま れ ま す。 aiSNP お よ び piSNP は、他の方法では行き詰まることがある「該当データなし」 のケースで捜査の手がかりを得るために非常に重要です（表 1）。 X-STR 個人識別 SNP キット はい データ ベース 検索 該当 該当なし レポート作成 捜査の手がかり 被疑者を含める 被疑者を除外 レポート作成 捜査の手がかり 1 回のワークフローに約 200 個の遺伝子マーカーが含まれる MiSeq FGx システムは、STR および SNP の最も包括的なマルチプレックス 操作を行い、人物特定への最も直接的な道筋を提供します。 ForenSeq DNA Signature Prep キットの特長： • マルチプレックス操作 -1 回の反応で STR および SNP アンプリ コンを増幅し、1 回のシーケンシングランで最大 96 サンプル のシーケンスを行います。 困難なサンプルを優れた性能で解析 多くのケースは複雑で、場合によっては分解が進んだ DNA、質 の低い DNA、または複雑な DNA 混合物の存在といった原因の ために解決されないこともあります。 ForenSeq DNA Signature Prep キットでは、このような困難なサンプルの処理能力が向上し ています。 ForenSeq DNA Signature Prep キットに含まれるほとんどの SNP には、サイズが 125bp 以下のアンプリコンが含まれるため、 分解された DNA や、さらには大きく阻害された DNA 抽出物の 解 析 に 最 適 で す（ 図 4）。 ま た、ForenSeq DNA Signature Prep キットは、従来の STR および CE 解析では検出されないこ とがある混合物中の低濃度の微量成分を検出する能力が向上し ています。この能力の向上は、 キットに含まれる （多くは多型性の） 数多くのマーカーと、合成化学によるイルミナ次世代シーケンス に固有の感度の組み合わせにより実現されたものです（図 5）。 マルチプレックス操作と迅速なサンプル処理 ForenSeq DNA Signature Prep キットは、シンプルなプレート フォーマットと、標準的な機器を利用して、最大 96 サンプルの ライブラリーの同時調製をサポートしています。 1 回の反応で、 プライマーミックス A によりすべての常染色体、X 染色体、およ び Y 染色体 STR ターゲットに加えて、すべての iiSNP セットの 試 験 が 可 能 で す。 プライマ ーミックス B には aiSNP および piSNP も含まれます。 • DNA Primer Mix A-59 の STR（27 個の常染色体 STR、7 個 の X 、および 24 個の Y ハプロタイプ マーカーを含む ）およ び 同定情報を提供する 95 の SNP のプライマー対が含まれ ます。 • DNA Primer Mix B-DNA Primer Mix A のすべてのマーカー に加えて、生物地理学的起源に関する情報を提供する 56 の SNP、および 表 現 型に関 する情 報を提 供 する 22 の SNP （2 つの aiSNP も表現型の予測に使用される）のプライマー対 が含まれます。 使いやすく統合されたワークフローによって、トレーニングプログ ラム、検証手順、習熟度試験、また外部認定および認証プログ ラムにより求められるその他の品質保証 / 品質管理法が簡略化さ れ、ラボの効率も最大化されます。このソリューションは、既存 のキャピラリー電気泳動法によるアリル呼び出しとの下位互換性 があります。 まとめ ForenSeq DNA Signature Prep キットは、法医学ゲノム解析ア プリケーションに特化して設計されたエンドツーエンドの次世代 シーケンスソリューションの一部です。 ForenSeq DNA Signature Prep キットは、MiSeq FGx システムの高いスループットと卓越 したデータ精度をさらに高めます。 Data Sheet: Forensic Genomics 図4：完全な高分子DNAと分解されたDNAの解析の比較 強度（読み取り数） 完全な高分子 gDNA STR（DYS635） アリル名：23 長さ（bp） ：274 強度（読み取り数） ：625 長さ（bp） 強度（読み取り数） 一部が分解された gDNA 長さ（bp） ForenSeq DNA Signature Prep キットでの高分子量 gDNA と一部が分解された gDNA の性能の比較。ほとんどの ForenSeq SNP（黒い円）は長さが 125bp 未満であるため、不明サンプルから最大限の情報を抽出できます。すべて、またはほとんどの STR（青い円）が失われた場合でもパワフルな統計デー タが算出されます。比較できる容疑者がいない場合は、DNA プロファイルが部分的なものであっても、遺伝子に関する捜査の手がかりを別のタイプの SNP から得ることができます。 図5：ForenSeq DNA Signature PrepキットによるDNA混合物の検出 スタッター アリル数 解読閾値 ユーザー変更点 単一由来サンプル 遺伝子座間の均衡 56/60 遺伝子座タイプ 不均衡 低カバレッジ 単一由来サンプル 94/94 遺伝子座タイプ スタッター、アリル数、不均衡などのクオリティアイコン（灰色のパネル）と単一由来サンプルのカラーインジケータ（緑 / オレンジ色のドット）を使用した DNA の検出。ポップアップパネルを使用して遺伝子座データを詳しく調べ、サンプル混合物を確認し、解読します。たとえば、SNP 遺伝子座のボックスをク リックすると、アリル間の定量強度の均衡を示す円グラフを含むポップアップが表示されます。 Data Sheet: Forensic Genomics 表2：ForenSeq DNA Signature Prepキットの仕様 仕様 値 サンプルタイプ gDNA、口腔粘膜採取物、 FTA カード サンプルあたりのヒト gDNA の最少 必要量 表3：ForenSeq DNA Signature Prepキット キットの内容 試薬 説明 ボックス 1 1ng FCD ForenSeq Control DNA PCR1 ForenSeq PCR1Reaction Mix 1.2mm DPMA DNA Primer Mix A ランあたりのマルチプレックス処理能力 8~96 サンプル DPMB DNA Primer Mix B アンプリコンサイズ ≧ 65bp FEM ForenSeq Enzyme Mix 主要成分の 5% 未満の ボックス 2 微量成分を検出 PCR2 ForenSeq PCR2 Reaction Mix 約 200 個の遺伝子 HP3 2N NaOH LNA1 Library Normalization Additives 1 LNS2 Library Normalization Additives 2 LNW1 Library Normalization Wash 1 詳細情報 HSC Human Sequencing Control ForenSeq DNA Signature Prep キットの詳細については、次の A501 ∼ A508 i5 Indexed Adapters ウェブサイトをご覧ください。 R701 ∼ R712 i7 Indexed Adapters www.illuminakk.co.jp/products/forenseq-dna-signature-kit.ilmn ボックス 3 MiSeq FGx システムについては、次のウェブサイトをご覧ください。 www.illuminakk.co.jp/systems/miseq-fgx.ilmn SPB Sample Purification Beads RSB Resuspension Buffer LNB1 Library Normalization Beads 1 サンプルあたりの FTA カードパンチの 最少必要量 混合物の検出精度 遺伝子座マルチプレックス能力 マーカーを同時に解析 ForenSeq ユニバーサル解析ソフトウェアについては、次のウェブ サイトをご覧ください。 www.illumina.com/informatics/research/sequencing-dataanalysis-management/forenseq-universal-analysissoftware.html 製品情報 製品 カタログ番号 ては、次のウェブサイトをご覧ください。 ForenSeq DNA Signature PrepKit TG-450-1001 www.illuminakk.co.jp/applications/forensics/missing_ persons_and_unidentified_human_remains.ilmn ForenSeq Index Adapter Fixture FC-451-1001 MiSeq FGx システムを使用したミトコンドリア DNA 解析につい 参考文献 1. The full MiSeq FGx System workflow is validated per the Scientific Working Group on DNA Analysis Methods (SWGDAM) guidelines (www.swgdam. org). 2. Nakazato T, Ohta T, Bono H. (2013) Experimental design-based functional mining and characterization of high-throughput sequencing data in the sequence read archive. PLoS One 22;8(10): e77910. 3. Kidd KK, Pakstis AJ, Speed WC, Grigorenko EL, Kajuna SL, et al. (2006) Developing a SNP panel for forensic identification of individuals. Forensic Sci Int 164(1): 20–32. 4. Sanchez JJ, Phillips C, Borsting C, Balogh K, Bogus M, et al. (2006) A multiplex assay with 52 single nucleotide polymorphisms for human identification. Electrophoresis 27(9): 1713–1724. 5. Walsh S, Liu F, Wollstein A, Kovatsi L, Ralf A, et al. (2013) The HIrisPlex system for simultaneous prediction of hair and eye colour from DNA.Forensic Sci Int Genet 7(1): 98–115. 6. Kidd KK, Speed WC, Pakstis AJ, Furtado MR, Fang R, et al. (2013) Progress toward an efficient panel of SNPs for ancestry inference. Forensic Sci Int Genet 10: 23–32 イルミナ株式会社 代理店 〒108-0014 東京都港区芝 5-36-7 三田ベルジュビル 22 階 Tel (03) 4578-2800 Fax (03) 4578-2810 www.illuminakk.co.jp www.facebook.com/illuminakk 本製品の使用目的は研究に限定されます。 販売条件：www.illuminakk.co.jp/tc_fgx © 2015 Illumina, Inc. All rights reserved. Illumina, IlluminaDx, BaseSpace, BeadArray, BeadXpress, cBot, CSPro, DASL, Design Studio, GAIIx, Genetic Energy, Genome Analyzer, GenomeStudio, GoldenGate, HiScan, HiSeq, Infinium, iSelect, MiSeq, Nextera, NextSeq, NuPCR, SeqMonitor, Solexa, TruSeq, TruSight, VeraCode, the pumpkin orange color, the Genetic Energy streaming bases design は、Illumina, Inc. の商標または登録商標です。 その他の会社名や商品名は、各社の商標または登録商標です。予告なしに仕様および希望販売価格を変更する場合があります。 Pub. No. 1470-2014-J003 29MAY2015
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