Ligation sequencing gDNA - automated Hamilton NGS STAR 96 with Multiplex Ligation Sequencing Kit XL (SQK-MLK111.96-XL)
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PromethION: Protocol
Ligation sequencing gDNA - automated Hamilton NGS STAR 96 with Multiplex Ligation Sequencing Kit XL (SQK-MLK111.96-XL) V MLKH_9145_v111_revM_15Dec2021
Barcoding of native genomic DNA libraries
- Requires the Multiplex Ligation Sequencing Kit XL
- Automation of library preparation
- Increase reproducibility
- No PCR required
- Features 96 unique barcodes
- Enables low-plex sequencing
- Allows analysis of native DNA
- High sequencing output
For Research Use Only
This is a Legacy product This kit is soon to be discontinued and we recommend all customers to upgrade to the latest chemistry for their relevant kit which is available on the Store. If customers require further support for any ongoing critical experiments using a Legacy product, please contact Customer Support via email: support@nanoporetech.com.
FOR RESEARCH USE ONLY
Contents
Introduction to the protocol
Automated library preparation
- 4. Prepare the deck
- 5. Pre-processes
- 6. Complete automated library preparation
- 7. Select steps in the automated library preparation
- 8. Priming and loading multiple flow cells on a PromethION
Sequencing and data analysis
Troubleshooting
概要
Barcoding of native genomic DNA libraries
- Requires the Multiplex Ligation Sequencing Kit XL
- Automation of library preparation
- Increase reproducibility
- No PCR required
- Features 96 unique barcodes
- Enables low-plex sequencing
- Allows analysis of native DNA
- High sequencing output
For Research Use Only
This is a Legacy product This kit is soon to be discontinued and we recommend all customers to upgrade to the latest chemistry for their relevant kit which is available on the Store. If customers require further support for any ongoing critical experiments using a Legacy product, please contact Customer Support via email: support@nanoporetech.com.
1. Overview of the protocol
重要
This is a Legacy product
This kit is soon to be discontinued and we recommend all customers to upgrade to the latest chemistry for their relevant kit which is available on the Store. If customers require further support for any ongoing critical experiments using a Legacy product, please contact Customer Support via email: support@nanoporetech.com. For further information on please see the product update page.
Automated Multiplex Ligation Sequencing Kit XL features:
This kit is recommended for users who:
- Would like to process multiple samples simultaneously, either with a multichannel pipette or a liquid handling robot
- Want to optimise their sequencing experiment for output
- Wish to low-plex samples for Whole Genome Sequencing (WGS)
- Need a PCR-free method of multiplexing to preserve additional information, such as base modifications
- Require control over read length
- Would like to utilise upstream processes, such as size selection or whole genome amplification
重要
To use this automated method, method installation and training is required by Oxford Nanopore Technologies. For more information, please contact your local representative.
Introduction to the automated Multiplex Ligation Sequencing Kit XL protocol
The Multiplex Ligation Sequencing Kit XL (SQK-MLK111.96-XL) is designed to enable low-plex sequencing. Oxford Nanopore Technologies has written an internal script which enables the liquid handling robot to carry out native barcoding of genomic DNA using this sequencing kit. We currently allow the multiplexing of two samples on a flow cell or three samples on two flow cells.
To efficiently load multiple PromethION Flow Cells, we recommend using the Loading multiple PromethION Flow Cells protocol as a guideline.
Steps in the sequencing workflow: Prepare for your experiment You will need to:
- Extract your DNA, and check its length, quantity and purity. The quality checks performed during the protocol are essential in ensuring experimental success.
- Ensure you have your sequencing kit, the correct equipment and third-party reagents
- Download the software for acquiring and analysing your data
- Check your flow cell to ensure it has enough pores for a good sequencing run
Automated library preparation
You will need to:
Off-deck:
- Prepare your sample input plate off-deck
On-deck:
- Repair the DNA, and prepare the DNA ends for adapter attachment
- Ligate Native barcodes supplied in the kit to the DNA ends
- Ligate sequencing adapters supplied in the kit to the DNA ends
Off-deck:
- Prime the flow cell, and load your DNA library into the flow cell
Sequencing
You will need to:
- Start a sequencing run using the MinKNOW software, which will collect raw data from the device and convert it into basecalled reads
- Demultiplex barcoded reads in MinKNOW or the Guppy basecalling
- Start the EPI2ME software and select a workflow for further analysis (this step is optional)
重要
We do not recommend mixing barcoded libraries with non-barcoded libraries prior to sequencing.
Timings
96 samples with 2 samples per flow cell
Process | Minutes per step |
---|---|
End Repair and Adenylation | 56 |
Native Barcode Ligation | 75 |
Adapter Ligation | 95 |
Total | 226 |
96 samples with 3 samples across 2 flow cells
Process | Minutes per step |
---|---|
End Repair and Adenylation | 56 |
Native Barcode Ligation | 73 |
Adapter Ligation | 78 |
Total | 207 |
重要
Optional fragmentation and size selection
By default, the protocol contains no DNA fragmentation step, however in some cases it may be advantageous to fragment your sample. For example, when working with lower amounts of input gDNA (100 ng – 500 ng), fragmentation will increase the number of DNA molecules and therefore increase throughput. Instructions are available in the DNA Fragmentation section of Extraction methods.
Additionally, we offer several options for size-selecting your DNA sample to enrich for long fragments - instructions are available in the Size Selection section of Extraction methods.
重要
Compatibility of this protocol
This protocol should only be used in combination with:
- Multiplex Ligation Sequencing Kit XL (SQK-MLK111.96-XL)
- R9.4.1 flow cells (FLO-PRO002)
- Flow Cell Wash Kit (EXP-WSH004)
2. Equipment and consumables
材料
- Multiplex Ligation Sequencing Kit XL (SQK-MLK111.96-XL)
- 1200 ng gDNA per sample
消耗品
- NEB Blunt/TA Ligase Master Mix (NEB, M0367)
- NEBNext® Quick Ligation Reaction Buffer (NEB, B6058)
- NEBNext FFPE Repair Mix (NEB, M6630)
- NEBNext Ultra II End repair/dA-tailing Module (NEB, E7546)
- NEBNext Quick Ligation Module (NEB, E6056)
- Nuclease-free water (e.g. ThermoFisher, AM9937)
- nuclease-free waterで調整した 80% エタノール溶液
- Qubit dsDNA HS Assay Kit (Invitrogen, Q32851)
- 1.5 ml Eppendorf DNA LoBind tubes
- 2.0 ml Eppendorf DNA LoBind tubes
- Agencourt AMPure XP beads (Beckman Coulter™ cat # A63881)
- Qubit™ Assay Tubes (Invitrogen, Q32856)
- Hamilton 50 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235948)
- Hamilton 300 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235903)
- Hamilton 1000 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235905)
- Hamilton PCR ComfortLid (Cat# 814300)
- Bio-Rad Hard-Shell® 96-Well PCR Plates (Cat# HSP9601)
- Hamilton 60 ml Reagent Reservoir, Self-Standing with Lid (Cat# 56694-01)
装置
- P1000 pipette and tips
- P200 pipette and tips
- P20 pipette and tips
- アイスバケツ(氷入り)
- タイマー
- Qubit fluorometer (or equivalent)
- Hamilton NGS STAR 96 (NGS STAR with Multi-Probe Head 96)
- Hamilton On-Deck Thermal Cycler (ODTC)
- Hamilton MTP landscape carrier (cat# 182365)
- Hamilton Ambion magnet adapter (cat# 10107866)
オプション装置
- Agilent Bioanalyzer (or equivalent)
- Eppendorf 5424 centrifuge (or equivalent)
For this protocol, you will need 1200 ng gDNA per sample for R9.4.1 flow cells.
We recommend using 80 ng/µl per sample with a minimum of 15 µl per well when preparing the input plate.
インプットDNA
インプットDNAのQC方法
インプットDNAの量と品質の要件を満たすことが重要です。DNAの使用量が少なすぎたり多すぎたり、あるいは品質の低いDNA(例としてDNAが非常に断片化されていたり、RNAや化学汚染物質が含まれている場合など)を使用すると、ライブラリーの調製に影響を及ぼす可能性があります。
DNAサンプルの品質管理の方法については、Input DNA/RNA QC protocolのプロトコルをご覧ください。
コンタミネーション
DNAの抽出する方法によっては、精製DNAに特定の化学汚染物質が残留する可能性があり、ライブラリ調製の効率やシークエンシングの品質に影響を及ぼす可能性があります。コンタミネーションについての詳細は、コミュニティーの Contaminants page をご覧ください。
Input workfile
Input workfiles are required prior to running this protocol on the Hamilton NGS STAR 96.
Oxford Nanopore Technologies will provide a template of the input workfiles in an Excel file.
- In the DATA tab of the file, there will be the template for the library preparation data
- In the INFO tab, there will be the template for the identification data
Library preparation data example:
Identification data example:
Output workfiles will be generated. Below are examples of the output workfiles after a run through of the method.
Library preparation data example:
Identification data example:
Hamilton NGS STAR 96 and deck layout
This method has been tested and validated using the Hamilton NGS STAR 96 (with Multi-Probe Head 96), Hamilton Ambion magnet adapter, Hamilton MTP landscape carrier and Hamilton On-Deck Thermal Cycler (ODTC).
Deck layout
The deck layout has been updated from the standard layout. Please see the "Prepare the deck" step of this protocol for more details.
Data tracking
For data tracking purposes, we have included the option to add user ID before starting any process. This can be filled using any method the user prefers.
We recommend using barcode stickers to track the input and output plates for data tracking. These can be tracked on the workfile and entered on the UI alongside the reagent lot barcodes when prompted.
Convenient reagent kits are available on request from NEB for the Multiplex Ligation Sequencing Kit XL.
This will contain the appropriate NEB reagents and the required volumes for the protocol on the Hamilton NGS STAR 96. For more information from NEB, please see "Find Products for Nanopore Sequencing".
Multiplex Ligation Sequencing Kit XL (SQK-MLK111.96-XL) contents
Name | Acronym | Cap colour | Number of vials | Fill volume per vial (µl) |
---|---|---|---|---|
Adapter Mix II T | AMII T | Green | 1 | 320 |
Sequencing Buffer II | SBII | Red | 4 | 1,500 |
Loading Beads II | LBII | Pink | 4 | 1,500 |
Loading Solution | LS | White cap, pink sticker | 4 | 1,500 |
EDTA | EDTA | Clear | 1 | 700 |
Elution Buffer | EB | 15 ml bottle | 1 | 10,000 |
Long Fragment Buffer | LFB | 30 ml bottle | 1 | 20,000 |
Flush Buffer XL | FB | 30 ml bottle | 6 | 15,500 |
Flush Tether | FLT | White cap, purple sticker | 2 | 1,600 |
Native Barcodes | NB01-96 | N/a | 1 plate | 8 µl per well |
Consumables and equipment quantities:
Consumables | No. of consumables for all conditions |
---|---|
Hamilton 50 µl CO-RE tips with filter | 960 |
Hamilton 300 µl CO-RE tips with filter | 960 |
Hamilton 1000 µ CO-RE tips with filter | 96 |
Bio-Rad Hard-Shell® 96-well PCR Plate | 8 |
This protocol requires the tip decks to be completely filled before starting a run. Partially filled tip decks will cause an error with the liquid handling robot.
We recommend using Hamilton tips for efficient liquid handling.
Reagent quantities:
Note: Volumes for x48 samples will be available soon.
Full method
Reagents | x96 samples |
---|---|
80% ethanol | 80 ml |
AMPure XP Beads | 15 ml |
Nuclease-free water | 10 ml |
Long Fragment Buffer (LFB) | 2 bottles |
Elution Buffer (EB) | 1 bottle |
EDTA | 1 vial |
Native Barcode plate | 1 plate |
Adapter Mix F (AMII F) | 1 vial |
NEBNext FFRE DNA Repair Buffer | 130 µl |
NEBNext FFPE DNA Repair Mix | 90 µl |
Ultra II End Prep Reaction Buffer | 130 µl |
Ultra II End Prep Enzyme Mix | 120 µl |
Blunt/TA Ligase Master Mix | 1210 µl |
NEBNext Quick Ligation Reaction Buffer (5x) | 590 µl |
Quick T4 DNA Ligase | 310 µl |
__Multiple steps combined:__ ### End Repair and Adenylation step to Native Barcode Ligation step
Reagents | x96 samples |
---|---|
80% ethanol | 80 ml |
AMPure XP Beads | 15 ml |
Nuclease-free water | 10 ml |
NEBNext FFRE DNA Repair Buffer | 130 µl |
NEBNext FFPE DNA Repair Mix | 90 µl |
Ultra II End Prep Reaction Buffer | 130 µl |
Ultra II End Prep Enzyme Mix | 120 µl |
Blunt/TA Ligase Master Mix | 1210 µl |
EDTA | 1 vial |
Native Barcode plate | 1 plate |
### Native Barcode Ligation step to Adapter Ligation step
Reagents | x96 samples |
---|---|
80% ethanol | 40 ml |
AMPure XP Beads | 15 ml |
Nuclease-free water | 10 ml |
Long Fragment Buffer (LFB) | 2 bottles |
Elution Buffer (EB) | 1 bottle |
Blunt/TA Ligase Master Mix | 1210 µl |
EDTA | 1 vial |
Native Barcode plate | 1 plate |
Adapter Mix F (AMII F) | 1 vial |
NEBNext Quick Ligation Reaction Buffer (5x) | 590 µl |
Quick T4 DNA Ligase | 310 µl |
__Individual steps:__ #### End Repair step
Reagents | x96 samples |
---|---|
80% ethanol | 40 ml |
AMPure XP Beads | 15 ml |
Nuclease-free water | 10 ml |
NEBNext FFRE DNA Repair Buffer | 130 µl |
NEBNext FFPE DNA Repair Mix | 90 µl |
Ultra II End Prep Reaction Buffer | 130 µl |
Ultra II End Prep Enzyme Mix | 120 µl |
### Native Barcode Ligation step
Reagents | x96 samples |
---|---|
80% ethanol | 40 ml |
AMPure XP Beads | 15 ml |
Nuclease-free water | 10 ml |
Blunt/TA Ligase Master Mix | 1210 µl |
EDTA | 1 vial |
Native Barcode plate | 1 plate |
#### Adapter Ligation step
Reagents | x96 samples |
---|---|
AMPure XP Beads | 15 ml |
Long Fragment Buffer (LFB) | 2 bottles |
Elution Buffer (EB) | 1 bottle |
NEBNext Quick Ligation Reaction Buffer (5x) | 590 µl |
Quick T4 DNA Ligase | 310 µl |
Native barcode sequences
Component | Forward sequence | Reverse sequence |
---|---|---|
NB01 | CACAAAGACACCGACAACTTTCTT | AAGAAAGTTGTCGGTGTCTTTGTG |
NB02 | ACAGACGACTACAAACGGAATCGA | TCGATTCCGTTTGTAGTCGTCTGT |
NB03 | CCTGGTAACTGGGACACAAGACTC | GAGTCTTGTGTCCCAGTTACCAGG |
NB04 | TAGGGAAACACGATAGAATCCGAA | TTCGGATTCTATCGTGTTTCCCTA |
NB05 | AAGGTTACACAAACCCTGGACAAG | CTTGTCCAGGGTTTGTGTAACCTT |
NB06 | GACTACTTTCTGCCTTTGCGAGAA | TTCTCGCAAAGGCAGAAAGTAGTC |
NB07 | AAGGATTCATTCCCACGGTAACAC | GTGTTACCGTGGGAATGAATCCTT |
NB08 | ACGTAACTTGGTTTGTTCCCTGAA | TTCAGGGAACAAACCAAGTTACGT |
NB09 | AACCAAGACTCGCTGTGCCTAGTT | AACTAGGCACAGCGAGTCTTGGTT |
NB10 | GAGAGGACAAAGGTTTCAACGCTT | AAGCGTTGAAACCTTTGTCCTCTC |
NB11 | TCCATTCCCTCCGATAGATGAAAC | GTTTCATCTATCGGAGGGAATGGA |
NB12 | TCCGATTCTGCTTCTTTCTACCTG | CAGGTAGAAAGAAGCAGAATCGGA |
NB13 | AGAACGACTTCCATACTCGTGTGA | TCACACGAGTATGGAAGTCGTTCT |
NB14 | AACGAGTCTCTTGGGACCCATAGA | TCTATGGGTCCCAAGAGACTCGTT |
NB15 | AGGTCTACCTCGCTAACACCACTG | CAGTGGTGTTAGCGAGGTAGACCT |
NB16 | CGTCAACTGACAGTGGTTCGTACT | AGTACGAACCACTGTCAGTTGACG |
NB17 | ACCCTCCAGGAAAGTACCTCTGAT | ATCAGAGGTACTTTCCTGGAGGGT |
NB18 | CCAAACCCAACAACCTAGATAGGC | GCCTATCTAGGTTGTTGGGTTTGG |
NB19 | GTTCCTCGTGCAGTGTCAAGAGAT | ATCTCTTGACACTGCACGAGGAAC |
NB20 | TTGCGTCCTGTTACGAGAACTCAT | ATGAGTTCTCGTAACAGGACGCAA |
NB21 | GAGCCTCTCATTGTCCGTTCTCTA | TAGAGAACGGACAATGAGAGGCTC |
NB22 | ACCACTGCCATGTATCAAAGTACG | CGTACTTTGATACATGGCAGTGGT |
NB23 | CTTACTACCCAGTGAACCTCCTCG | CGAGGAGGTTCACTGGGTAGTAAG |
NB24 | GCATAGTTCTGCATGATGGGTTAG | CTAACCCATCATGCAGAACTATGC |
NB25 | GTAAGTTGGGTATGCAACGCAATG | CATTGCGTTGCATACCCAACTTAC |
NB26 | CATACAGCGACTACGCATTCTCAT | ATGAGAATGCGTAGTCGCTGTATG |
NB27 | CGACGGTTAGATTCACCTCTTACA | TGTAAGAGGTGAATCTAACCGTCG |
NB28 | TGAAACCTAAGAAGGCACCGTATC | GATACGGTGCCTTCTTAGGTTTCA |
NB29 | CTAGACACCTTGGGTTGACAGACC | GGTCTGTCAACCCAAGGTGTCTAG |
NB30 | TCAGTGAGGATCTACTTCGACCCA | TGGGTCGAAGTAGATCCTCACTGA |
NB31 | TGCGTACAGCAATCAGTTACATTG | CAATGTAACTGATTGCTGTACGCA |
NB32 | CCAGTAGAAGTCCGACAACGTCAT | ATGACGTTGTCGGACTTCTACTGG |
NB33 | CAGACTTGGTACGGTTGGGTAACT | AGTTACCCAACCGTACCAAGTCTG |
NB34 | GGACGAAGAACTCAAGTCAAAGGC | GCCTTTGACTTGAGTTCTTCGTCC |
NB35 | CTACTTACGAAGCTGAGGGACTGC | GCAGTCCCTCAGCTTCGTAAGTAG |
NB36 | ATGTCCCAGTTAGAGGAGGAAACA | TGTTTCCTCCTCTAACTGGGACAT |
NB37 | GCTTGCGATTGATGCTTAGTATCA | TGATACTAAGCATCAATCGCAAGC |
NB38 | ACCACAGGAGGACGATACAGAGAA | TTCTCTGTATCGTCCTCCTGTGGT |
NB39 | CCACAGTGTCAACTAGAGCCTCTC | GAGAGGCTCTAGTTGACACTGTGG |
NB40 | TAGTTTGGATGACCAAGGATAGCC | GGCTATCCTTGGTCATCCAAACTA |
NB41 | GGAGTTCGTCCAGAGAAGTACACG | CGTGTACTTCTCTGGACGAACTCC |
NB42 | CTACGTGTAAGGCATACCTGCCAG | CTGGCAGGTATGCCTTACACGTAG |
NB43 | CTTTCGTTGTTGACTCGACGGTAG | CTACCGTCGAGTCAACAACGAAAG |
NB44 | AGTAGAAAGGGTTCCTTCCCACTC | GAGTGGGAAGGAACCCTTTCTACT |
NB45 | GATCCAACAGAGATGCCTTCAGTG | CACTGAAGGCATCTCTGTTGGATC |
NB46 | GCTGTGTTCCACTTCATTCTCCTG | CAGGAGAATGAAGTGGAACACAGC |
NB47 | GTGCAACTTTCCCACAGGTAGTTC | GAACTACCTGTGGGAAAGTTGCAC |
NB48 | CATCTGGAACGTGGTACACCTGTA | TACAGGTGTACCACGTTCCAGATG |
NB49 | ACTGGTGCAGCTTTGAACATCTAG | CTAGATGTTCAAAGCTGCACCAGT |
NB50 | ATGGACTTTGGTAACTTCCTGCGT | ACGCAGGAAGTTACCAAAGTCCAT |
NB51 | GTTGAATGAGCCTACTGGGTCCTC | GAGGACCCAGTAGGCTCATTCAAC |
NB52 | TGAGAGACAAGATTGTTCGTGGAC | GTCCACGAACAATCTTGTCTCTCA |
NB53 | AGATTCAGACCGTCTCATGCAAAG | CTTTGCATGAGACGGTCTGAATCT |
NB54 | CAAGAGCTTTGACTAAGGAGCATG | CATGCTCCTTAGTCAAAGCTCTTG |
NB55 | TGGAAGATGAGACCCTGATCTACG | CGTAGATCAGGGTCTCATCTTCCA |
NB56 | TCACTACTCAACAGGTGGCATGAA | TTCATGCCACCTGTTGAGTAGTGA |
NB57 | GCTAGGTCAATCTCCTTCGGAAGT | ACTTCCGAAGGAGATTGACCTAGC |
NB58 | CAGGTTACTCCTCCGTGAGTCTGA | TCAGACTCACGGAGGAGTAACCTG |
NB59 | TCAATCAAGAAGGGAAAGCAAGGT | ACCTTGCTTTCCCTTCTTGATTGA |
NB60 | CATGTTCAACCAAGGCTTCTATGG | CCATAGAAGCCTTGGTTGAACATG |
NB61 | AGAGGGTACTATGTGCCTCAGCAC | GTGCTGAGGCACATAGTACCCTCT |
NB62 | CACCCACACTTACTTCAGGACGTA | TACGTCCTGAAGTAAGTGTGGGTG |
NB63 | TTCTGAAGTTCCTGGGTCTTGAAC | GTTCAAGACCCAGGAACTTCAGAA |
NB64 | GACAGACACCGTTCATCGACTTTC | GAAAGTCGATGAACGGTGTCTGTC |
NB65 | TTCTCAGTCTTCCTCCAGACAAGG | CCTTGTCTGGAGGAAGACTGAGAA |
NB66 | CCGATCCTTGTGGCTTCTAACTTC | GAAGTTAGAAGCCACAAGGATCGG |
NB67 | GTTTGTCATACTCGTGTGCTCACC | GGTGAGCACACGAGTATGACAAAC |
NB68 | GAATCTAAGCAAACACGAAGGTGG | CCACCTTCGTGTTTGCTTAGATTC |
NB69 | TACAGTCCGAGCCTCATGTGATCT | AGATCACATGAGGCTCGGACTGTA |
NB70 | ACCGAGATCCTACGAATGGAGTGT | ACACTCCATTCGTAGGATCTCGGT |
NB71 | CCTGGGAGCATCAGGTAGTAACAG | CTGTTACTACCTGATGCTCCCAGG |
NB72 | TAGCTGACTGTCTTCCATACCGAC | GTCGGTATGGAAGACAGTCAGCTA |
NB73 | AAGAAACAGGATGACAGAACCCTC | GAGGGTTCTGTCATCCTGTTTCTT |
NB74 | TACAAGCATCCCAACACTTCCACT | AGTGGAAGTGTTGGGATGCTTGTA |
NB75 | GACCATTGTGATGAACCCTGTTGT | ACAACAGGGTTCATCACAATGGTC |
NB76 | ATGCTTGTTACATCAACCCTGGAC | GTCCAGGGTTGATGTAACAAGCAT |
NB77 | CGACCTGTTTCTCAGGGATACAAC | GTTGTATCCCTGAGAAACAGGTCG |
NB78 | AACAACCGAACCTTTGAATCAGAA | TTCTGATTCAAAGGTTCGGTTGTT |
NB79 | TCTCGGAGATAGTTCTCACTGCTG | CAGCAGTGAGAACTATCTCCGAGA |
NB80 | CGGATGAACATAGGATAGCGATTC | GAATCGCTATCCTATGTTCATCCG |
NB81 | CCTCATCTTGTGAAGTTGTTTCGG | CCGAAACAACTTCACAAGATGAGG |
NB82 | ACGGTATGTCGAGTTCCAGGACTA | TAGTCCTGGAACTCGACATACCGT |
NB83 | TGGCTTGATCTAGGTAAGGTCGAA | TTCGACCTTACCTAGATCAAGCCA |
NB84 | GTAGTGGACCTAGAACCTGTGCCA | TGGCACAGGTTCTAGGTCCACTAC |
NB85 | AACGGAGGAGTTAGTTGGATGATC | GATCATCCAACTAACTCCTCCGTT |
NB86 | AGGTGATCCCAACAAGCGTAAGTA | TACTTACGCTTGTTGGGATCACCT |
NB87 | TACATGCTCCTGTTGTTAGGGAGG | CCTCCCTAACAACAGGAGCATGTA |
NB88 | TCTTCTACTACCGATCCGAAGCAG | CTGCTTCGGATCGGTAGTAGAAGA |
NB89 | ACAGCATCAATGTTTGGCTAGTTG | CAACTAGCCAAACATTGATGCTGT |
NB90 | GATGTAGAGGGTACGGTTTGAGGC | GCCTCAAACCGTACCCTCTACATC |
NB91 | GGCTCCATAGGAACTCACGCTACT | AGTAGCGTGAGTTCCTATGGAGCC |
NB92 | TTGTGAGTGGAAAGATACAGGACC | GGTCCTGTATCTTTCCACTCACAA |
NB93 | AGTTTCCATCACTTCAGACTTGGG | CCCAAGTCTGAAGTGATGGAAACT |
NB94 | GATTGTCCTCAAACTGCCACCTAC | GTAGGTGGCAGTTTGAGGACAATC |
NB95 | CCTGTCTGGAAGAAGAATGGACTT | AAGTCCATTCTTCTTCCAGACAGG |
NB96 | CTGAACGGTCATAGAGTCCACCAT | ATGGTGGACTCTATGACCGTTCAG |
3. Computer requirements and software
PromethION 24/48 IT requirements
The PromethION device contains all the hardware required to control up to 24 (for the P24 model) or 48 (for the P48 model) sequencing experiments and acquire the data. The device is further enhanced with high performance GPU technology for real-time basecalling. Read more in the PromethION IT requirements document.
PromethION 2 Solo IT requirements
The PromethION 2 (P2) Solo is a device which directly connects into a GridION Mk1 or a stand-alone computer that meets the miminum specifications for real-time data streaming and analysis. Up to two PromethION flow cells can be can be run and each is independently addressable, meaning experiments can be run concurrently or individually. For information on the computer IT requirements, please see the PromethION 2 Solo IT requirements document.
Software for nanopore sequencing
MinKNOW
The MinKNOW software controls the nanopore sequencing device, collects sequencing data and basecalls in real time. You will be using MinKNOW for every sequencing experiment to sequence, basecall and demultiplex if your samples were barcoded.
For instructions on how to run the MinKNOW software, please refer to the MinKNOW protocol.
EPI2ME (optional)
The EPI2ME cloud-based platform performs further analysis of basecalled data, for example alignment to the Lambda genome, barcoding, or taxonomic classification. You will use the EPI2ME platform only if you would like further analysis of your data post-basecalling.
For instructions on how to create an EPI2ME account and install the EPI2ME Desktop Agent, please refer to this link.
フローセルのチェックをしてください
シークエンシング実験を開始する前に、フローセルのポアの数を確認することを強くお勧めします。このフローセルの確認は、MinION/GridION/PromethIONの場合は代理店への到着から12週間以内に行ってください。またはFlongle Flow Cellの場合は代理店への到着から4週間以内に行う必要があります。Oxford Nanopore Technologiesは、フローセルチェックの実施から2日以内に結果が報告され、推奨される保管方法に従っていた場合に、以下の表に記載されているナノポアの有効数に満たさない場合には、フローセルを交換します。 フローセルのチェックを行うには、Flow Cell Check documentの指示に従ってください。
Flow cell | 保証する最小有効ポア数(以下の数未満のフローセルが交換対象となります) |
---|---|
Flongle Flow Cell | 50 |
MinION/GridION Flow Cell | 800 |
PromethION Flow Cell | 5000 |
4. Prepare the deck
消耗品
- 1.5 ml Eppendorf DNA LoBind tubes
- Hamilton 50 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235948)
- Hamilton 300 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235903)
- Hamilton 1000 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235905)
- Hamilton PCR ComfortLid (Cat# 814300)
- Hamilton 60 ml Reagent Reservoir, Self-Standing with Lid (Cat# 56694-01)
- Bio-Rad Hard-Shell® 96-Well PCR Plates (Cat# HSP9601)
装置
- Hamilton NGS STAR 96 (NGS STAR with Multi-Probe Head 96)
- Hamilton Ambion magnet adapter (cat# 10107866)
- Hamilton MTP landscape carrier (cat# 182365)
- Hamilton On-Deck Thermal Cycler (ODTC)
重要
Extra equipment required for the deck layout
- Hamilton MTP landscape carrier (cat # 182365)
- Hamilton Ambion magnet adapter (cat # 10107866)
Deck layout change
The deck layout has been updated from the standard NGS STAR 96 layout to improve the efficiency of the robot completing the protocol.
The changes will take approximately 3 minutes.
Final deck layout:
Remove the plate stacker and two tube racks.
Plate stacker
Two tube racks
Place both tubes racks in positions 1 and 2.
Positions 1 and 2 are indicated by the arrow below:
Shift the four tip carriers to the left, starting from position 3.
Place the two trough carriers next to the 300 µl tips and insert the new carrier in the remaining slot on deck.
Place the Ambion magnet adapter on the Ambion magnet.
最終ステップ
Once the deck is correctly set up, the robot can be prepared to run the automation protocol.
5. Pre-processes
材料
- 1200 ng gDNA per sample
- Long Fragment Buffer (LFB)
消耗品
- nuclease-free waterで調整した 80% エタノール溶液
- Nuclease-free water (e.g. ThermoFisher, cat #AM9937)
- Hamilton 1000 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235905)
- Hamilton 300 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235903)
- Hamilton 50 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235948)
- Bio-Rad Hard-Shell® 96-Well PCR Plates (Cat# HSP9601)
Users have the option to use pre-process to complete automated upstream methods to prepare their samples.
Click "Pre-processes" to open the following dialogue and select the method you would like to complete and click "Ok".
Enter the number of samples to process and click "Ok".
Enter the input volume of your samples to process and click "Ok".
Dialogue boxes will follow on the UI to illustrate how to correctly load the deck.
最終ステップ
Once the process is complete, you will be returned to the method selection page, enabling the user to either start the library preparation process or another pre-process.
6. Complete automated library preparation
材料
- 1200 ng gDNA per sample
- Multiplex Ligation Sequencing Kit XL (SQK-MLK111.96-XL)
消耗品
- NEB Blunt/TA Ligase Master Mix (NEB, M0367)
- NEBNext® Quick Ligation Reaction Buffer (NEB, B6058)
- NEBNext FFPE Repair Mix (NEB, M6630)
- NEBNext® Ultra™ II End Repair/dA-Tailing Module (E7546)
- NEBNext Quick Ligation Module (NEB, E6056)
- Nuclease-free water (e.g. ThermoFisher, cat #AM9937)
- nuclease-free waterで調整した 80% エタノール溶液
- 1.5 ml Eppendorf DNA LoBind tubes
- Agencourt AMPure XP beads (Beckman Coulter™ cat # A63881)
- Qubit™ Assay Tubes (Invitrogen, Q32856)
- Qubit dsDNA HS Assay Kit (ThermoFisher, cat # Q32851)
- Hamilton 50 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235948)
- Hamilton 300 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235903)
- Hamilton 1000 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235905)
- Hamilton PCR ComfortLid (Cat# 814300)
- Hamilton 60 ml Reagent Reservoir, Self-Standing with Lid (Cat# 56694-01)
- Bio-Rad Hard-Shell® 96-Well PCR Plates (Cat# HSP9601)
装置
- P100 pipette and tips
- Qubit fluorometer (or equivalent)
- Ice bucket with ice
Consumables and equipment quantities:
Consumables | No. of consumables for all conditions |
---|---|
Hamilton 50 µl CO-RE tips with filter | 960 |
Hamilton 300 µl CO-RE tips with filter | 960 |
Hamilton 1000 µ CO-RE tips with filter | 96 |
Bio-Rad Hard-Shell® 96-well PCR Plate | 8 |
Note: We recommend using Hamilton tips for efficient liquid handling.
重要
It is required to use full decks of tips to run this protocol for all conditions. Partially used tip decks will cause an error with the liquid handling robot.
Reagent quantities:
Full method
Reagents | x96 samples |
---|---|
80% ethanol | 80 ml |
AMPure XP Beads | 15 ml |
Nuclease-free water | 10 ml |
Long Fragment Buffer (LFB) | 2 bottles |
Elution Buffer (EB) | 1 bottle |
EDTA | 1 vial |
Native Barcode plate | 1 plate |
Adapter Mix F (AMII F) | 1 vial |
NEBNext FFRE DNA Repair Buffer | 130 µl |
NEBNext FFPE DNA Repair Mix | 90 µl |
Ultra II End Prep Reaction Buffer | 130 µl |
Ultra II End Prep Enzyme Mix | 120 µl |
Blunt/TA Ligase Master Mix | 1210 µl |
NEBNext Quick Ligation Reaction Buffer (5x) | 590 µl |
Quick T4 DNA Ligase | 310 µl |
Prepare the reagents as follows and store on ice.
Reagent | 1. Thaw at room temperature | 2. Briefly spin down |
---|---|---|
NEBNext FFPE DNA Repair Buffer | ✓ | - |
NEBNext FFPE DNA Repair Mix | ✓ | Note: Do no vortex |
NEBNext Ultra II End-prep repair buffer | ✓ | - |
NEBNext Ultra II End-prep enzyme mix | ✓ | Note: Do not vortex |
NEBNext Quick Ligation Reaction Buffer (5x) | ✓ | - |
NEBNext Quick T4 DNA Ligase | ✓ | Note: Do not vortex |
Native barcode plate | ✓ | ✓ |
Elution Buffer (EB) | ✓ | - |
Adapter Mix II F (AMII-F) | ✓ | ✓ |
Long Fragment Buffer (LFB) | ✓ | - |
重要
Do not vortex the NEBNext FFPE DNA Repair Mix, NEBNext Ultra II End Prep Enzyme Mix or NEBNext Quick T4 DNA Ligase.
In a clean hard shell PCR plate, prepare the sample input plate as follows:
- Dispense 1200 ng DNA into each sample well. Note: We suggest aliquoting your DNA at 80 ng/µl per sample.
- Make up the volume of each well containing DNA samples to at least 15 µl.
Switch on the Hamilton NGS STAR 96 robot and open the method from the desktop shortcut.
When the method is loaded, click 'Start'.
To find further information, click 'About MLK111.96-XL' to view the automation section of the Community in the default web browser.
Click 'MLK111.96-XL' to proceed to the method parameter selection.
オプショナルステップ
Before starting, a user ID can be entered for traceability purposes.
Note: Any format of user ID can be used.
Choose the number of samples to process from the drop-down menu, your multiplexing method and the file directory to the input workfile. Click 'Ok' to continue.
Current multiplexing options include either:
- 2 samples on 1 flow cell
- 3 samples on 2 flow cells
__Note:__ When completing the full method, only 96 or 48 samples are available as options.
重要
An error message will appear if an invalid number of samples is selected for your choosen multiplexing method.
Enter the barcode of the input plate containing the samples and the output plate which will contain the prepared DNA libraries.
重要
If the entered barcodes do not match what is stored in the workfile, the correct barcodes will need to be re-entered.
オプショナルステップ
Select where to start on a previously used native barcode plate when using 48 or fewer samples.
Click "Full method" to run the entire automated protocol.
Note: We recommend using the "Select steps" option if sample quantification is required after each step. Please see the "Select steps in the automated library preparation" step.
オプショナルステップ
For traceability purposes, the lot barcodes of the reagents can be entered for the Oxford Nanopore Technologies (ONT) reagents, the native barcode plate (NBD) and the NEB reagents used.
Once settings for the run have been selected, there will be a series of dialogues illustrating how to load the deck depending on steps selected.
Note: The following screenshots are an example of performing the full method for x96 samples.
重要
Ensure all seals are removed from plates before loading the deck.
Place the Hamilton Comfort PCR lid on the PCR lid position.
重要
Ensure the tip decks are full before running the protocol.
Load 50 µl tips as indicated on screen.
Load 300 µl tips as indicated on screen.
Mix by inverting and prepare the following reagents in troughs:
For X96 samples:
Reagent | Volume per trough | No. of troughs | Total volume |
---|---|---|---|
Freshly prepared 80% ethanol | 40 ml | 2 | 80 ml |
Agencourt AMPure XP beads | 15 ml | 1 | 15 ml |
Nuclease-free water | 10 ml | 1 | 10 ml |
Long Fragment Buffer (LFB) | 2 bottles | 1 | 2 bottles |
Elution Buffer (EB) | 1 bottle | 1 | 1 bottle |
重要
Ensure to use the correct volume of AMPure XP beads and they are well mixed before use by vortexing.
Adding a larger volume of AMPure XP beads may be detrimental to the run because the robot is programmed to mix a defined volume which may not sufficiently mix if a significantly higher volume than recommended is used.
Load the reagent troughs as indicated on screen.
Ensure the foil seal is removed from the native barcode plate foil seal.
Load the native barcode plate, 3 fresh PCR plates and the input plate containing the DNA samples.
Load 1000 µl tips as indicated on screen and ensure the magnet is in place with the adapter for PCR plates.
Load the CPAC module as indicated on screen with the reagent tubes before loading on deck.
1 | 2 | 3 | 4 | |
---|---|---|---|---|
A | FFPE DNA Repair Buffer | Empty 1.5 ml Eppendorf LoBind tube | Blunt/TA Ligase Master Mix | AMII-F |
B | FFPE DNA Repair Mix | - | EDTA | Quick Ligation Reaction Buffer |
C | Ultra II End-prep Buffer | - | - | Quick T4 DNA Ligase |
D | Ultra II End-prep Enzyme Mix | - | - | Empty 1.5 ml Eppendorf LoBind tube |
Volumes required:
Reagent | x96 samples 3 samples across 2 flow cells | x96 samples 2 samples per flow cell | x48 samples 3 samples across 2 flow cells | x48 samples 2 samples per flow cell |
---|---|---|---|---|
NEBNext FFPE DNA Repair buffer | 130 µl | 130 µl | 72.45 µl | 72.45 µl |
NEBNext FFPE DNA Repair Enzyme Mix | 90 µl | 90 µl | 41.4 µl | 41.4 µl |
Ultra II End Prep Reaction Buffer | 130 µl | 130 µl | 72.45 µl | 72.45 µl |
Ultra II End Prep Enzyme Mix | 120 µl | 120 µl | 62.1 µl | 62.1 µl |
Blunt/TA Ligase Master Mix | 1210 µl | 1210 µl | 738 µl | 738 µl |
AMII T | 270.4 µl | 310 µl | 138 µl | 202.8 µl |
NEBNext Quick Ligation Reaction Buffer (5x) | 540.8 µl | 590 µl | 276 µl | 405.6 µl |
Quick T4 DNA Ligase | 270.4 µl | 310 µl | 138 µl | 202.8 µl |
Once the deck is correctly loaded, click 'Begin method' to start with the parameters selected before loading.
During the thermal cycle step for Step 1: End repair and adenylation thermal cycling reaction, the user will be prompted to remove the input plate with the input samples and to load 3 fresh PCR plates as indicated on screen.
This dialogue will prompt the user to remove their input plate:
オプショナルステップ
Quantify 1 µl of eluted sample using a Qubit fluorometer.
重要
We recommend loading >10 fmols of this final prepared library onto the flow cell for R9.4.1 flow cells.
最終ステップ
調製されたライブラリーは、フローセルへのロードに使用されます。ライブラリーは、ロードの準備ができるまで氷上、または4℃で保存して下さい。
ヒント
推奨のライブラリー保存方法
短期間の保存や繰り返し使用する場合は__(例 フローセルをウオッシュして再度ロードする場合)は、ライブラリーをEppendorf DNA LoBindチューブに入れ、__4℃で保存 することをお勧めします。 __3か月以上の長期保存の場合は、____ライブラリーをEppendorf DNA LoBindチューブに -80 ° Cで保存 することをお勧めします。
オプショナルステップ
If quantities allow, the libraries may be diluted in Elution Buffer (EB) for splittling across multiple flow cells.
7. Select steps in the automated library preparation
材料
- 1200 ng gDNA per sample
- Multiplex Ligation Sequencing Kit XL (SQK-MLK111.96-XL)
消耗品
- NEB Blunt/TA Ligase Master Mix (NEB, M0367)
- NEBNext® Quick Ligation Reaction Buffer (NEB, B6058)
- NEBNext FFPE Repair Mix (NEB, M6630)
- NEBNext® Ultra™ II End Repair/dA-Tailing Module (E7546)
- NEBNext Quick Ligation Module (NEB, E6056)
- Nuclease-free water (e.g. ThermoFisher, cat # AM9937)
- nuclease-free waterで調整した 80% エタノール溶液
- 1.5 ml Eppendorf DNA LoBind tubes
- Agencourt AMPure XP beads (Beckman Coulter™ cat # A63881)
- Qubit™ Assay Tubes (Invitrogen, Q32856)
- Qubit dsDNA HS Assay Kit (ThermoFisher, cat # Q32851)
- Hamilton 50 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235948)
- Hamilton 300 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235903)
- Hamilton 1000 µl CO-RE tips with filter (Cat# 235905)
- Hamilton PCR ComfortLid (Cat# 814300)
- Hamilton 60 ml Reagent Reservoir, Self-Standing with Lid (Cat# 56694-01)
- Bio-Rad Hard-Shell® 96-Well PCR Plates (Cat# HSP9601)
装置
- P100 pipette and tips
- Qubit fluorometer (or equivalent)
- Ice bucket with ice
Users have the option to run select steps in the protocol. We recommend quantification after End Repair for barcode balancing.
Consumables and equipment quantities:
Consumables | No. of consumables for all conditions |
---|---|
Hamilton 50 µl CO-RE tips with filter | 960 |
Hamilton 300 µl CO-RE tips with filter | 960 |
Hamilton 1000 µ CO-RE tips with filter | 96 |
Bio-Rad Hard-Shell® 96-well PCR Plate | 8 |
Note: We recommend using Hamilton tips for efficient liquid handling.
重要
It is required to use full decks of tips to run this protocol for all conditions. Partially used tip decks will cause an error with the liquid handling robot.
Reagent quantities:
Note: Volumes for x48 samples will be available soon.
Multiple steps:
End Repair and Adenylation step to Native Barcode Ligation step
Reagents | x96 samples |
---|---|
80% ethanol | 80 ml |
AMPure XP Beads | 15 ml |
Nuclease-free water | 10 ml |
NEBNext FFRE DNA Repair Buffer | 130 µl |
NEBNext FFPE DNA Repair Mix | 90 µl |
Ultra II End Prep Reaction Buffer | 130 µl |
Ultra II End Prep Enzyme Mix | 120 µl |
Blunt/TA Ligase Master Mix | 1210 µl |
EDTA | 1 vial |
Native Barcode plate | 1 plate |
### Native Barcode Ligation step to Adapter Ligation step
Reagents | x96 samples |
---|---|
80% ethanol | 40 ml |
AMPure XP Beads | 15 ml |
Nuclease-free water | 10 ml |
Long Fragment Buffer (LFB) | 2 bottles |
Elution Buffer (EB) | 1 bottle |
Blunt/TA Ligase Master Mix | 1210 µl |
EDTA | 1 vial |
Native Barcode plate | 1 plate |
Adapter Mix F (AMII F) | 1 vial |
NEBNext Quick Ligation Reaction Buffer (5x) | 590 µl |
Quick T4 DNA Ligase | 310 µl |
__Individual steps:__ ### End Repair step
Reagents | x96 samples |
---|---|
80% ethanol | 40 ml |
AMPure XP Beads | 15 ml |
Nuclease-free water | 10 ml |
NEBNext FFRE DNA Repair Buffer | 130 µl |
NEBNext FFPE DNA Repair Mix | 90 µl |
Ultra II End Prep Reaction Buffer | 130 µl |
Ultra II End Prep Enzyme Mix | 120 µl |
### Native Barcode Ligation step
Reagents | x96 samples |
---|---|
80% ethanol | 40 ml |
AMPure XP Beads | 15 ml |
Nuclease-free water | 10 ml |
Blunt/TA Ligase Master Mix | 1210 µl |
EDTA | 1 vial |
Native Barcode plate | 1 plate |
### Adapter Ligation step
Reagents | x96 samples |
---|---|
AMPure XP Beads | 15 ml |
Long Fragment Buffer (LFB) | 2 bottles |
Elution Buffer (EB) | 1 bottle |
NEBNext Quick Ligation Reaction Buffer (5x) | 590 µl |
Quick T4 DNA Ligase | 310 µl |
Prepare the reagents as follows and store on ice.
Reagent | 1. Thaw at room temperature | 2. Briefly spin down |
---|---|---|
NEBNext FFPE DNA Repair Buffer | ✓ | - |
NEBNext FFPE DNA Repair Mix | ✓ | Note: Do no vortex |
NEBNext Ultra II End-prep repair buffer | ✓ | - |
NEBNext Ultra II End-prep enzyme mix | ✓ | Note: Do not vortex |
NEBNext Quick Ligation Reaction Buffer (5x) | ✓ | - |
NEBNext Quick T4 DNA Ligase | ✓ | Note: Do not vortex |
Native barcode plate | ✓ | ✓ |
Elution Buffer (EB) | ✓ | - |
Adapter Mix II F (AMII-F) | ✓ | ✓ |
Long Fragment Buffer (LFB) | ✓ | - |
重要
Do not vortex the NEBNext FFPE DNA Repair Mix, NEBNext Ultra II End Prep Enzyme Mix or NEBNext Quick T4 DNA Ligase.
In a clean hard shell PCR plate, prepare the sample input plate as follows:
- Dispense 1200 ng DNA into each sample well. Note: We suggest aliquoting your DNA at 80 ng/µl per sample.
- Make up the volume of each well containing DNA samples to at least 15 µl.
Switch on the Hamilton NGS STAR 96 robot and open the method from the desktop shortcut.
When the method is loaded, click 'Start'.
To find further information, click 'About MLK111.96-XL' to view the automation section of the Community in the default web browser.
Click 'MLK111.96-XL' to proceed to the method parameter selection.
オプショナルステップ
Before starting, a user ID can be entered for traceability purposes.
Note: Any format of user ID can be used.
Choose the number of samples to process from the drop-down menu, your multiplexing method and the file directory to the input workfile. Click 'Ok' to continue.
Current multiplexing options include either:
- 2 samples on 1 flow cell
- 3 samples on 2 flow cells
__Note:__ When the method is carried out using selected steps, there will be more sample number options for the "Adapter Ligation" step as this is after pooling.
重要
An error message will appear if an invalid number of samples is selected for your choosen multiplexing method.
Enter the barcode of the input plate containing the samples and the output plate which will contain the prepared DNA libraries.
重要
If the entered barcodes do not match what is stored in the workfile, the correct barcodes will need to be re-entered.
オプショナルステップ
Select where to start on a previously used native barcode plate when using 48 or fewer samples.
Click "Select steps" and click "Ok".
Choose a specific starting point from the drop-down menu on the protocol step selection dialogue.
To perform a singular step, check "Perform only selected step" and click "Ok".
To perform multiple steps, leave the check box unselected and click "Ok".
Users will only be able to select a step that canonically comes after the first step selected.
Once settings and the steps for the run have been selected, there will be a series of dialogues illustrating how to load the deck depending on the steps selected.
For an example of the dialogues illustrating how to load the deck, please see the "Complete automated library preparation" step.
最終ステップ
The library can be either stored or loaded onto a flow cell once adapter ligation has been completed.
重要
We recommend loading >10 fmols of this final prepared library onto the flow cell for R9.4.1 flow cells.
ヒント
推奨のライブラリー保存方法
短期間の保存や繰り返し使用する場合は__(例 フローセルをウオッシュして再度ロードする場合)は、ライブラリーをEppendorf DNA LoBindチューブに入れ、__4℃で保存 することをお勧めします。 __3か月以上の長期保存の場合は、____ライブラリーをEppendorf DNA LoBindチューブに -80 ° Cで保存 することをお勧めします。
オプショナルステップ
If quantities allow, the libraries may be diluted in Elution Buffer (EB) for splittling across multiple flow cells.
8. Priming and loading multiple flow cells on a PromethION
材料
- Flush Buffer (FB)
- Flush Tether (FLT)
消耗品
- PromethION Flow Cell
- 1.5 ml Eppendorf DNA LoBind tubes
- 2 ml Eppendorf DNA LoBind tubes
装置
- PromethION 2 Solo device
- PromethION sequencing device
- PromethION Flow Cell Light Shield
- P1000 pipette and tips
- P200 ピペットとチップ
- P20 ピペットとチップ
Thaw the Flush Tether (FLT) and Flush Buffer (FB) at room temperature before mixing the reagents by vortexing and spin down at room temperature.
重要
Scale up reagent volumes as needed.
Ensure to prepare enough reagents for the total number of flow cells being processed and to take into account extra volume required for pipetting errors.
ヒント
Each vial provides enough reagent for the preparation of 12 samples. Thaw the appropriate number of vials of each reagent.
Prepare the flow cell priming mix in a suitable vial for the number of flow cells to flush. Once combined, mix well by briefly vortexing.
Reagent | Volume per flow cell |
---|---|
Flush Tether (FLT) | 30 µl |
Flush Buffer (FB) | 1,170 µl |
重要
冷蔵庫からフローセルを取り出した後にフローセルが室温に戻るまで20分待ってからPromethIONに差し込んでください。湿度の高い環境ではフローセルに結露が生じることがあります。フローセルの上面と下面にある金色のコネクターピンに結露がないかを点検し、結露が確認された場合はリントフリーのウェットティッシュで拭き取ってください。フローセル下面にヒートパッド(黒いパッド)があることを確認してください。
PromethION 2 Soloの場合、フローセルは以下のようにセットします
フローセルを金属プレートの上に平らに置きます。
フローセルを、金色のピンまたは緑色の基板が見えなくなるまでドッキングポートにスライドさせます。
PromethION 24/48 の場合は、フローセルをドッキングポートにセットします
- フローセルとコネクターを水平および垂直に並べてから、所定の位置にスムーズに挿入してください。
- フローセルをしっかりと押し下げ、ラッチがかみ合い、カチッと音がして所定の位置に収まることを確認します。
重要
フローセルを誤った角度で挿入すると、PromethIONのピンが損傷し、シーケンス結果に影響を及ぼす可能性があります。PromethIONのピンが損傷している場合は、support@nanoporetech.com までご連絡ください。
If not already completed, perform a flow cell check on all flow cells.
Please refer to the Flow Cell Check protocol for further information.
インレットポートカバーを時計回りにスライドさせて開きます。
重要
フローセルからバッファーを引き上げる際には注意してください。20~30μl以上は除去せず、ポアのアレイ全体が常にバッファーで覆われていることを確認して下さい。アレイに気泡が入ると、ポアに不可逆的なダメージを与える可能性があります。
インレットポートを開けた後、少量ずつ引き戻して気泡を取り除きます:
- P1000ピペットチップを200µlにセットします。
- チップをインレットポートに挿入します。
- ダイヤルが220~230µlを示すまで、またはピペットチップに少量のバッファ ーが入るのが確認できるまで、ホイールを回します。
Load 500 µl of the priming mix into the flow cell via the inlet port, avoiding the introduction of air bubbles. Wait five minutes.
500μlのプライミングミックスをインレットポートにゆっくりと注入し、フローセルのプライミングを完了します。
調製したライブラリーは、ロードする直前にピペッティング混合して下さい。
Using a P1000, insert the pipette tip into the inlet port and add 150 µl of library.
インレットポートを密閉するためにバルブを閉じます。
重要
最適なシークエンス出力を得るために、ライブラリーがロードされたすぐにライトシールドをフローセルに取り付けてください。
ライブラリーがフローセル上にある状態では(ウォッシングやリロードのステップを含める)、フローセルにライトシールドを付けたままにしておくことを推奨します。ライトシールドは、ライブラリーがフローセルから除去された時点で取り外すことができます。
ライトシールドがフローセルから取り外されている場合は、以下のようにライトシールドを取り付けます
- ライトシールドとインレットポートをフローセルのインレットポートカバーに合わせます。ライトシールドの前縁をフローセルIDの上に位置するようにします。
- ライトシールドをインレットポートカバーの周囲にしっかりと押し付けます。インレットポートクリップがインレットポートカバーの下にカチッとはまるようになっています。
最終ステップ
MinKNOWでシーケンスランを開始する準備ができたら、PromethIONの蓋を閉めてください。
フローセルをPromethIONにロードした後、実験を開始する前に最低10分間待ちます。この待ち時間があることで、よりシーケンス出力が向上します。
For multiple flow cell washing, use the same experiment name and identifying sample IDs for all runs to enable all flow cells to be paused simultaneously.
9. Data acquisition and basecalling
Overview of nanopore data analysis
For a full overview of nanopore data analysis, which includes options for basecalling and post-basecalling analysis, please refer to the Data Analysis document.
How to start sequencing
The sequencing device control, data acquisition and real-time basecalling are carried out by the MinKNOW software. Please ensure MinKNOW is installed on your computer or device. There are multiple options for how to carry out sequencing:
1. Data acquisition and basecalling in real-time using MinKNOW on a computer
Follow the instructions in the MinKNOW protocol beginning from the "Starting a sequencing run" section until the end of the "Completing a MinKNOW run" section.
2. Data acquisition and basecalling in real-time using the MinION Mk1B/Mk1D device
Follow the instructions in the MinION Mk1B user manual or the MinION Mk1D user manual.
3. Data acquisition and basecalling in real-time using the MinION Mk1C device
Follow the instructions in the MinION Mk1C user manual.
4. Data acquisition and basecalling in real-time using the GridION device
Follow the instructions in the GridION user manual.
5. Data acquisition and basecalling in real-time using the PromethION device
Follow the instructions in the PromethION user manual or the PromethION 2 Solo user manual.
6. Data acquisition using MinKNOW on a computer and basecalling at a later time using MinKNOW
Follow the instructions in the MinKNOW protocol beginning from the "Starting a sequencing run" section until the end of the "Completing a MinKNOW run" section. When setting your experiment parameters, set the Basecalling tab to OFF. After the sequencing experiment has completed, follow the instructions in the Post-run analysis section of the MinKNOW protocol.
10. Downstream analysis
Post-basecalling analysis
There are several options for further analysing your basecalled data:
1. EPI2ME platform
The EPI2ME platform is a cloud-based data analysis service developed by Metrichor Ltd., a subsidiary of Oxford Nanopore Technologies. The EPI2ME platform offers a range of analysis workflows, e.g. for metagenomic identification, barcoding, alignment, and structural variant calling. The analysis requires no additional equipment or compute power, and provides an easy-to-interpret report with the results. For instructions on how to run an analysis workflow in EPI2ME, please follow the instructions in the EPI2ME protocol, beginning at the "Starting an EPI2ME workflow" step.
2. Bioinformatics tutorials
For more in-depth data analysis, Oxford Nanopore Technologies offers a range of bioinformatics tutorials, which are available in the Bioinformatics resource section of the Community. The tutorials take the user through installing and running pre-built analysis pipelines, which generate a report with the results. The tutorials are aimed at biologists who would like to analyse data without the help of a dedicated bioinformatician, and who are comfortable using the command line.
3. Research analysis tools
Oxford Nanopore Technologies' Research division has created a number of analysis tools, which are available in the Oxford Nanopore GitHub repository. The tools are aimed at advanced users, and contain instructions for how to install and run the software. They are provided as-is, with minimal support.
4. Community-developed analysis tools
If a data analysis method for your research question is not provided in any of the resources above, please refer to the Community-developed data analysis tool library. Numerous members of the Nanopore Community have developed their own tools and pipelines for analysing nanopore sequencing data, most of which are available on GitHub. Please be aware that these tools are not supported by Oxford Nanopore Technologies, and are not guaranteed to be compatible with the latest chemistry/software configuration.
11. フローセルの再利用と返却
材料
- Flow Cell Wash Kit (EXP-WSH004)
シークエンス実験終了後、フローセルを再利用する場合は、Flow Cell Wash Kitのプロトコールに従い、洗浄したフローセルを2~8℃で保管してください。
Flow Cell Wash Kit protocolは、Nanoporeコミュニティーで入手できます。
ヒント
運転を停止したらできるだけ早くフローセルをウォッシュすることをお勧めします。しかし、これが不可能な場合はフローセルをデバイスに入れたまま、翌日にウォッシュをして下さい。
または、返送手順に従って、オックスフォード・ナノポアに返送してください。
フローセルの返却方法は hereをご覧ください。
(注: 製品を返却する前に、すべてのフローセルを脱イオン水で洗浄する必要があります。
重要
シークエンシング実験に関して問題が発生した場合や質問がある場合には、このプロトコルのオンライン版にあるトラブルシューティングガイドを参照してください。
12. DNA/RNA抽出、およびライブラリ調製時の問題点
以下は、最もよく起こる問題のリストであり、いくつかの原因と解決策が提案されています。
Nanopore Community Support セクションにFAQをご用意しています。
ご提案された解決策を試しても問題が解決しない場合は、テクニカルサポートに電子メール (support@nanoporetech.com)または LiveChat in the Nanopore Communityでご連絡ください。
サンプルの品質が低い
問題点 | この問題が生じた可能性のある原因 | 解決策とコメント |
---|---|---|
DNAの純度が低い(DNAのOD 260/280のナノドロップ測定値が1.8未満およびOD 260/230が2.0~2.2未満) | DNA抽出で必要な純度が得られていない | 夾雑物の影響は、 Contaminants に示されています。コンタミネーションをもたらさないために別の抽出方法extraction method をお試しください。. 追加のSPRIクリーンアップステップの実施を検討して下さい。 |
低いRNA インテグリティー(RNA Integrity Number: <9.5 RIN、またはrRNAバンドがゲル上でスメアになっている) | 抽出中にRNAが分解された | 別のRNA抽出方法 RNA extraction methodを試してください。RINの詳細については、 RNA Integrity Number の資料を参照してください。詳細については、 DNA/RNA Handling のページをご覧ください。 |
RNAのフラグメントが予想より短い | 抽出中にRNAが分解された | 別のRNA抽出方法 RNA extraction methodを試してください。 RINの詳細については、 RNA Integrity Number の資料を参照してください。詳細については、DNA/RNA Handling のページをご覧ください。 RNAを扱う際には、RNaseフリーの環境で作業し、実験器具もRNaseフリーにしておくことをお勧めします。 |
AMPureビーズクリーンアップ後のDNA回収率が低い
問題点 | この問題が生じた可能性のある原因 | 解決策とコメント |
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低回収率 | AMPureビーズとサンプルの比率が予想していたのよりも低いことによるDNAの損失 | 1. AMPureビーズはすぐに沈降するため、サンプルに添加する前によく再懸濁させてください。 2. AMPureビーズ対サンプル比が0.4:1未満の場合、どのようなサイズのDNA断片でもクリーンアップ中に失われます。 |
低回収率 | DNA断片が予想よりも短い | サンプルに対するAMPureビーズの比率が低いほど、短い断片に対する選択が厳しくなります。 アガロースゲル(または他のゲル電気泳動法)上でインプットDNAの長さを設定してから、使用するAMPureビーズの適切な量を計算してください。 |
エンドプレップ後の収率が低い | 洗浄ステップで使用したエタノール濃度が低い(70%未満)。 | エタノールが70%未満の場合、DNAは洗浄中にビーズから溶出されます。必ず正しい濃度(%)のエタノールを使用してください。 |
13. Issues during the sequencing run
以下は、最もよく起こる問題のリストであり、いくつかの原因と解決策が提案されています。
Nanopore Community Support セクションにFAQをご用意しています。
ご提案された解決策を試しても問題が解決しない場合は、テクニカルサポートに電子メール (support@nanoporetech.com)または LiveChat in the Nanopore Communityでご連絡ください。
シークエンス開始時のポアがフローセルチェック後よりも少ない場合
問題点 | 予想される原因 | 解決策とコメント |
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MinKNOWのフローセルチェックで確認されたポアの数より、シークエンシング開始時のポア数が少なく表示された。 | ナノポアアレイに気泡が入ってしまった。 | フローセルチェックをした後、フローセルをプライミングする前に、プライミングポート付近の気泡を取り除くことが必要です。 気泡を取り除かないと、気泡がナノポアアレイに移動し、空気に触れたたナノポアが不可逆的なダメージを負った可能性がある。これを防ぐための最適な方法が、 this videoで紹介されています。 |
MinKNOWのフローセルチェックで確認されたポアの数より、シークエンシング開始時のポア数が少なく表示された。 | フローセルがデバイスに正しく挿入されていない。 | シークエンスランを停止し、フローセルをシークエンス装置から取り出します。次に再度フローセルを挿入し、装置にしっかりと固定され、目標温度に達していることを確認します。GridIONやPromethIONの場合は別のフローセルの位置をお試しください。 |
MinKNOWのフローセルチェックで確認されたポアの数より、シークエンシング開始時のポア数が少なく表示された。 | ライブラリー内の汚染物質がポアを失活させたり塞いだりしている。 | フローセルチェックの際のポア数は、フローセル保存バッファー中のQC用のDNA分子を用いて計測されます。シークエンシングの開始時は、ライブラリ自体を使用してアクティブなポア数を推定します。このため、フローセルチェックとRun開始時のポア数は、約10%程度の変動が起こります。シークエンシング開始時に報告されたポアの数が大幅に減少している場合は、ライブラリー中の汚染物質がメンブレンを損傷していたり、ポアをブロックしている可能性があります。インプット材料の純度を向上させるために、別のDNA/RNA抽出または精製方法が必要となる場合があります。コンタミネーションの影響は、Contaminants Know-how pieceを参照にして下さい。夾雑物を除去するために別の抽出方法extraction method をお試しください。 |
MinKNOWのスクリプトに問題
問題点 | この問題が生じた可能性のある原因 | 解決策とコメント |
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MinKNOW に 「Script failed」と表示されている" | コンピューターを再起動し、MinKNOWを再起動します。問題が解決しない場合は MinKNOW log files MinKNOWログファイルを収集し 、テクニカルサポートにご連絡ください。他のシークエンシングデバイスをお持ちでない場合は、 フローセルとロードしたライブラリーを4℃で保管することをお勧めします。詳細な保管方法については、テクニカルサポートにお問い合わせください。 |
Pore occupancy below 40%
Observation | Possible cause | Comments and actions |
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Pore occupancy <40% | Not enough library was loaded on the flow cell | Ensure you load the recommended amount of good quality library in the relevant library prep protocol onto your flow cell. Please quantify the library before loading and calculate mols using tools like the Promega Biomath Calculator, choosing "dsDNA: µg to pmol" |
Pore occupancy close to 0 | The Ligation Sequencing Kit was used, and sequencing adapters did not ligate to the DNA | Make sure to use the NEBNext Quick Ligation Module (E6056) and Oxford Nanopore Technologies Ligation Buffer (LNB, provided in the sequencing kit) at the sequencing adapter ligation step, and use the correct amount of each reagent. A Lambda control library can be prepared to test the integrity of the third-party reagents. |
Pore occupancy close to 0 | The Ligation Sequencing Kit was used, and ethanol was used instead of LFB or SFB at the wash step after sequencing adapter ligation | Ethanol can denature the motor protein on the sequencing adapters. Make sure the LFB or SFB buffer was used after ligation of sequencing adapters. |
Pore occupancy close to 0 | No tether on the flow cell | Tethers are adding during flow cell priming (FLT/FCT tube). Make sure FLT/FCT was added to FB/FCF before priming. |
予想より短いリード長
問題点 | 予想される原因 | 解決策とコメント |
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予想より短いリード長 | DNAサンプルの不要な断片化 | 読み取り長はサンプルDNA断片の長さを反映します。サンプルDNAは、抽出およびライブラリー調製中の操作で断片化した可能性があります。 1. 抽出の最適な方法については、Extraction Methods の抽出方法を参照してください。 2. ライブラリー調製に進む前に、アガロースゲル電気泳動で、サンプルDNAのフラグメント長の分布を確認してください。 上の画像では、サンプル1は高分子量ですが、サンプル2は断片化されています。 3. ライブラリー調製中は、試薬を混合するためのピペッティングやボルテックス操作は、プロトコルで指示がないかぎり行わないでください。 |
利用できないポアの割合が多い場合
問題点 | 予想される原因 | 解決策とコメント |
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利用できないポアの割合が大きい(チャンネルパネルとポアのアクティブポートで青く表示されています) 上のアクティブなポアの図は、時間の経過とともに「利用できない」ポアの割合が増加していることを示しています。 | サンプル内に不純物が含まれている | 一部のポアに吸着する不純物は、MinKNOWに組み込まれたポアのブロック解除機能によって、ポアから除去することができます。 このステップが完了すると、ポアの状態が「sequencing pore」に戻ります。利用できないポアの部分が多いか、増加した場合: 1.Flow Cell Wash Kit nuclease flush using the Flow Cell Wash Kit (EXP-WSH004) を用いて、ヌクレアーゼ洗浄を 行うことができます。又は 2. PCRを数サイクル実行してサンプルDNAの量を増やし、サンプルDNAに含まれる問題の不純物が相対的に減る(希釈される)ようにします。 |
Inactiveのポアの割合が高い
問題点 | 予想される原因 | 解決策とコメント |
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利用できない(inactive/unavailable)ポアの割合が高い(チャネルパネルとポアアクティブポートでは水色で表示されています)ポアまたは膜に損傷が起きてしまった。 | 気泡がフローセルに混入した。 | フローセルのプライミングやライブラリーのロードで気泡が入ると、ポアに不可逆的なダメージを与える可能性があります。 推奨の操作方法については、Priming and loading your flow cell のビデオをご覧ください。 |
利用できないポアの割合が多い場合 | サンプルDNAに含まれる不純物 | 既知の化合物問題で、サンプルDNAに多糖類が含まれた事で、植物のゲノムDNAと結合しポアをブロックした。 1. 植物葉DNA抽出法 Plant leaf DNA extraction methodをご参照ください。 2. QIAGEN PowerClean Pro キットを使用してクリーンアップして下さい。 3. QIAGEN REPLI-g kit.キットを使用して、元のgDNAサンプルで全ゲノム増幅を実行します。 |
利用できないポアの割合が多い場合 | サンプル内に不純物が含まれている | 不純物の影響は、 Contaminants の ノウハウを参照して下さい。 サンプルDNAに不純物を残留させないために別の抽出方法をお試しください。 |
Reduction in sequencing speed and q-score later into the run
Observation | Possible cause | Comments and actions |
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Reduction in sequencing speed and q-score later into the run | For Kit 9 chemistry (e.g. SQK-LSK109), fast fuel consumption is typically seen when the flow cell is overloaded with library (please see the appropriate protocol for your DNA library to see the recommendation). | Add more fuel to the flow cell by following the instructions in the MinKNOW protocol. In future experiments, load lower amounts of library to the flow cell. |
温度変動
問題点 | 予想される原因 | 解決策とコメント |
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温度変動 | フローセルとデバイスの接続が途切れている。 | フローセルの背面にある金属プレートを覆っているヒートパッドがあることを確認してください。 フローセルを再度挿入し、コネクターピンがデバイスにしっかりと接触していることを確認するために軽く押してください。問題が解決しない場合は、テクニカルサービスにご連絡してください。 |
目標温度に到達しない場合
問題点 | 予想される原因 | 解決策とコメント |
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MinKNOWが "Failed to reach target temperature "(目標温度に達しなかった)と表示する。" | 装置が通常の室温より低い場所、または風通しの悪い場所(排気が出来ない場所)に置かれた時にフローセルが過熱してします。 | MinKNOWでは、フローセルが目標温度に到達するまでの既定の時間枠があります。時間枠を超えると、エラーメッセージが表示され、シークエンシング実験が続行されます。しかし、不適切な温度でシークエンスを行うと、スループットが低下し、qスコアが低下する可能性があります。シークエンシングデバイスが風通しの良い室温に置かれていることを確認して、MinKNOW再スタートしてください。MinION Mk 1Bの温度制御の詳細については、FAQ を参照してください。 |
Guppy – no input .fast5 was found or basecalled
Observation | Possible cause | Comments and actions |
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No input .fast5 was found or basecalled | input_path did not point to the .fast5 file location | The --input_path has to be followed by the full file path to the .fast5 files to be basecalled, and the location has to be accessible either locally or remotely through SSH. |
No input .fast5 was found or basecalled | The .fast5 files were in a subfolder at the input_path location | To allow Guppy to look into subfolders, add the --recursive flag to the command |
Guppy – no Pass or Fail folders were generated after basecalling
Observation | Possible cause | Comments and actions |
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No Pass or Fail folders were generated after basecalling | The --qscore_filtering flag was not included in the command | The --qscore_filtering flag enables filtering of reads into Pass and Fail folders inside the output folder, based on their strand q-score. When performing live basecalling in MinKNOW, a q-score of 7 (corresponding to a basecall accuracy of ~80%) is used to separate reads into Pass and Fail folders. |
Guppy – unusually slow processing on a GPU computer
Observation | Possible cause | Comments and actions |
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Unusually slow processing on a GPU computer | The --device flag wasn't included in the command | The --device flag specifies a GPU device to use for accelerate basecalling. If not included in the command, GPU will not be used. GPUs are counted from zero. An example is --device cuda:0 cuda:1, when 2 GPUs are specified to use by the Guppy command. |