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HiSeq, NextSeq e MiSeq: le tre piattaforme NGS di Illumina
La piattaforma Next Generation Sequencing di Illumina è basata su un sistema originariamente ideato e messo a punto da Solexia, azienda acquisita da Illumina nel 2007. Il primo sequenziatore prodotto da Solexia si chiamava Genome Analyzer, che fu poi sostituito dal Genome Analyzer IIx. Oggi il Genome Analyzer è completamente fuori produzione. Le nuove potenti serie attualmente commercio sono: HiSeq, NextSeq e MiSeq (qui di seguito illustrate). Per maggiori informazioni sul vecchio Genome Analyzer (ma anche sulla tecnologia Illumina tuttora in uso) potete leggere qui.
HiSeqDa qualche tempo Illumina produce anche gli innovativi e ambiti sistemi HiSeq. Un HiSeq 2000 è dotato di due laser e quattro filtri di rilevazione di nucleotidi e di un hard-disk da 3 TB e può produrre fino a 600 Gb di dati per corsa (una corsa si completa in 8 giorni). Se raffrontato al sistema Roche 454 e al sistema SOLiD di Applied Biosystem, il sistema Illumina è il meno caro in termini di costo per base sequenziata e il più potente in termini di output. Tramite il multiplexing (realizzabile con l’utilizzo dei kit specifici di primer e adattori P5/P7), HiSeq 2000 può processare anche migliaia di campioni in parallelo. Recentemente è stato lanciato anche il modello HiSeq 2500, in grado di sequenziare un intero genoma umano in un solo giorno.
NextSeqNextSeq 500 è un sequenziatore di portata intermedia, utile per il sequenzimento di esomi in parallelo (idealmente da 12 fino a 100 esomi umani per volta). Il NextSeq 500 viene pubblicizzato come il primo sequenziatore da banco high-throughput (high-throughput desktop sequencer), cioè come una macchina che unisce i vantaggi di un dispositivo relativamente piccolo a quelli di un sequenziatore ad alta resa.
Un altro dispositivo di Illumina è MiSeq, una macchina dalle dimensioni ridotte, particolarmente adatta al sequenziamento di PCR e di campioni microbiologici. MiSeq può raggiungere un output di circa 15 Gb a corsa. Il tempo che intercorre dalla preparazione del campione al risutato finale è do circa 8 ore.
Naturalmente Illumina fornisce anche diversi enrichment kit per l’amplificazione di regioni di interesse. Per il sequenziamento dell’intero esoma (exome sequencing) sono disponibili kit della serie Nextera, che includono anche sistemi disegnabili su misura, e personalizzabili nel tempo, per l’analisi di parti specifiche del genoma.
Come già detto, se confrontata con SOLiD di Applied Boiosystem e con Roche 454, la piattaforma Illumina risulta la più potente in termini di resa (output) e in termini di costo dei reagenti. Roche 454 è invece quella che permette di analizzare le reads di grandezza maggiore (fino a 700 bp), mentre SOLiD presenta l’accuratezza più elevata.
Secondo quanto riportato da Liu L. 2012 (PIMD: 22829749), il prezzo di un sistema HiSeq2000 si aggira sui 690.000 USD, con un costo di analisi attorno ai 6.000 USD per un intero genoma (con livello di risoluzione - capture - 30x).
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