Duplex sequencing とは

二本鎖シークエンシングは、二本鎖DNAのランダムなタグ付けを使用して、より高い精度およびより低いエラー率で突然変異を検出する次世代配列決定(NGS)プラットフォーム用のライブラリー調製および分析方法である。この方法は、DNAの各鎖由来の読み取りを配列決定アダプターに加えて縮重分子タグを使用して認識する。生成された配列決定の読み取りは、一本鎖コンセンサス配列(SSCS)および二本鎖コンセンサス配列(DCS)の2つの方法を用いて解析される。二本鎖シークエンシングは、理論的には、従来の次世代シークエンシング法に比べて精度が10,000倍以上高い5×10-8という低い周波数で突然変異を検出することができます。
標準的な次世代シークエンシングプラットフォームの推定エラー率は、1回の呼び出しにつき10-2〜10-3です。このエラー率では、NGSによって生成される何十億ものベースコールが、何百万ものエラーを引き起こします。このエラーは、ポリメラーゼ、シークエンシングおよび画像分析エラーなどの試料調製および配列決定の間に導入される。 NGSプラットフォームの誤り率は、クローン変異体の検出などのいくつかの用途には許容されるが、生体内モザイク症の検出、遺伝的に異種の癌におけるサブクローン変異体のような低頻度変異体の検出に高い精度が要求される用途または循環腫瘍DNAを含む。
分子バーコードおよび循環コンセンサス配列決定法などのNGSプラットフォームの精度を高めるいくつかのライブラリー調製戦略が開発されている。これらの方法によってNGSプラットフォームと同じように生成されたデータは、DNAの一本鎖に由来するため、PCR増幅、組織処理、DNA抽出、ハイブリダイゼーション捕捉(使用される場合)またはDNA配列決定自体の間に導入される誤差は、真の変種二重鎖配列決定法は、DNAの2つの鎖の相補的性質を利用し、DNAの両方の鎖に存在する変異体のみを確認することによって、この問題に対処する。両方の鎖において同じ正確に同じ位置に生じる2つの相補的エラーの確率が非常に低いため、二本鎖配列決定は配列決定の精度を著しく高める。