はじめにMiSeq FGx™ システムは、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、検証済みの 1初のシーケンシングシステムです（図 1）。次世代シーケンサー（NGS）の高い解像度と比類のない精度を備えるMiSeq FGxシステムは、非常に壊れやすいサンプル、分解されたサンプル、混合されたサンプルをパワフルな結果に変換します。

「Sample to Answer」の包括的ソリューションMiSeq FGxシステムは、科学捜査用 DNAサンプルを解析するための DNAからデータ手順に沿った包括的ワークフローを提供します。このソリューションは、シーケンス用の DNAライブラリー*の調製に必要なすべての試薬が含まれる ForenSeqTM DNASignature Prepキットから始まります（図 2）。シーケンス試薬、RFIDにより識別可能な試薬カートリッジ、および洗浄液を含むMiSeq FGx試薬キットは、シーケンスの準備ができた DNAライブラリーともにMiSeq FGxシステムにロードされます。直感的なタッチスクリーンインターフェイスは、ライブラリーおよび試薬のロード、ラン設定、ランの監視といったランの各段階でシンプルなガイドを提供します。ForenSeqユニバーサル解析ソフトウェアは、混合 DNAサンプルの自動検出、統計データの生成、サンプルの比較など、パワフルな法医学ゲノム解析機能セットを提供します。このソフトウェアでは、「該当データなし」のケースで捜査の重要な手がかりとなる、目に見える外見的特徴や生物地理学的起源マーカーの予測も可能になります。

MiSeq FGx™ システムイルミナ次世代シーケンサーのパワーと精度で多くのケースを解決し、多くの手がかりを生成

合理的でシンプルなワークフロー既存のキャピラリー電気泳動（CE）法では、DNAの量が限られる場合、担当者は、使用可能な断片の長さに基づく短反復配列（STR）試験からどれを実施するかという選択を迫られることになります。

このようなトレードオフは、技術的な制約と有益な遺伝子データ取得の可能性を比較検討するという、時間のかかる複雑な意思決定ツリーを招きます。

MiSeq FGxシステムは、現在使用できるすべての STR型判定試験を 1つのワークフローで提供します。このため、関連性のあるSTR試験の中からいずれかを選択する必要はありません（図3）。MiSeq FGxシステムでは 1回のランで、常染色体、X-STR、および Y-STRの組み合わせを含む約 200個の遺伝子マーカーを同時に解析します。さらに、DNAの必要量が 1ngと少ないため、DNAの量が限られる場合にも幅広い試験が可能です。

• 「Sample to Answer」の検証済ソリューション

ライブラリー調製、シーケンス、データ解析、レポート作成を 1つのワークフローに統合した包括的システム

• 合理的でシンプルなワークフロー

200個の遺伝子マーカーを 1つのワークフローに組み込んでいるため、複数の STRキットが不要に

• 有益なより幅広い SNPにアクセス

生物地理学的起源および表現型 SNPにより、既存技術では得ることができない幅広い貴重な情報を提供

• 困難なサンプルから優れた性能でデータ取得

複雑な混合物や分解された DNAなどの困難なサンプルを優れた性能で処理

特長

MiSeq FGxシステムは、法医学ゲノム解析アプリケーション向けのコンパクトで検証済みの次世代シーケンスプラットフォームです。

図1：MiSeq FGxシステム

* シーケンス「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。

ForenSeq DNA Sigunature Prep Kit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ライブラリーを作成するために必要なすべての試薬が含まれます。

図2：ForenSeq DNA Sigunature Prep Kit

System Speci� cation Sheet: Forensic Genomics

より幅広い有益な SNPにアクセス包括的な常染色体 STRプロファイルが確立されているにもかかわらず、直接の比較では被疑者が見つからない、または国内や地域の犯罪捜査データベースにヒットしない場合、ケースワークに別の課題が発生します。全世界のケースワークおよび犯罪捜査 DNAデータベースで現在使用されているすべての常染色体STRマーカーに加えて、ForenSeq DNA Sigunature Prepキットには、従来の CE法では通常は得られないマーカーセットも含まれています。これにより、DNAの持ち主の属性特定に有益な個人識別情報を提供する 1塩基多型（iiSNP）2-3、生物地理学的起源の情報を提供するSNP（aiSNP）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の高密度のセットが得られます。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」のケースにおいて、捜査の戦略的な手がかりを生成する非常に重要な情報を提供します。

困難なサンプルを優れた性能で解析分解された DNA、微量の DNA、または複雑な DNA混合物などが引き起こす問題によって、捜査が複雑になったり、横道にそれたりする可能性があります。MiSeq FGxシステムは、このような困難なサンプルの解析能力が向上しています。

一部が分解された、または分解が進んだ DNAを解析する場合、ForenSeq DNA Sigunature Prepキットの SNPは、125bp以下のアンプリコンサイズのターゲットであるため、分解されたDNAの解析に極めて適しています 6。複雑な DNA混合物の場合でも、多くのマーカー（ほとんどは多型）を含み、さらに機能が向上したキットにより、従来の方法では検出されないケースがある低濃度の微量成分も検出することができます 6。

このような機能に加え、優れた感度を備え、少量の DNAで解析が可能なイルミナの 1塩基合成（SBS）ケミストリーを組み合わせることで、従来の STRおよびCE解析と比較して幅広いケースに対応する優れた解決策がもたらされます。

最適で簡単なソフトウェアソリューションMiSeq FGxシステムのソリューションには、法医学ゲノム解析アプリケーション用に設計された、最適化されたソフトウェアソリューション、ForenSeqユニバーサル解析ソフトウェアが含まれます（図 4）。このソフトウェアは包括的ライブラリー管理および解析ツールを備えています。ライブラリーおよび遺伝子座レベルでのデータの視覚化、STR/SNPアリルおよび遺伝子型コール、STRシーケンス間の変動の視覚化、結合された遺伝子型の発現頻度の統計予測、生物地理学的人種および表現型の統計予測、クオリティフラグ、レポートの自動作成などの機能を提供します。ForenSeqユニバーサル解析ソフトウェアは、専用サーバーにインストールされた状態でお届けします。このサーバーは、各ラボの拡張性を考慮し別売もされています。

卓越したデータ品質MiSeq FGxシステムは、業界で最も信頼され、広く採用されている次世代シーケンステクノロジーであるイルミナ SBSケミストリーを活用しています 7。卓越したデータ品質は、1つの塩基が大量並列 DNA鎖に取り込まれるときにその塩基を検出する、独

自の可逆的ターミネーター法により実現されています。

各 dNTP が付加されると蛍光標識されたターミネーターが画像化され、その後、除去されて次の塩基が取り込まれます。可逆的ターミネーターに結合された 4 つのすべての dNTP が個々のシーケンスサイクルに存在するため、塩基間の自然な競合により取り込みの偏りが最小限に抑えられます 8。塩基呼び出しが各取り込みサイクルの信号強度測定から直接行われるため、他のテクノロジーと比較して生のエラー率が低くなります 9-12。その結果、反復シーケンス領域またはホモポリマー内部であっても、シーケンスの文脈に固有のエラーが事実上なくなり、非常に精度の高い塩基ごとのシーケンスが得られます。

まとめMiSeq FGx システムは、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検証済シーケンスシステムです。このサンプルから答えに至る包括的なシステムには、ForenSeq Sigunature Prep キット、MiSeq FGx システム、および ForenSeq ユニバーサル解析ソフトウェアパッケージが含まれています。イルミナ次世代シーケンサーの高速かつ高精度なパワフルな製品が犯罪捜査に新たに加わります。

詳細情報MiSeq FGx システムの詳細については、次のウェブサイトをご覧ください。jp.illumina.com/systems/miseq-fgx.html

ForenSeq DNA Signature Prep キットについては、次のウェブサイトをご覧ください。jp.illumina.com/products/forenseq-dna-signature-kit. html

専用のライブラリー作成キットからデータレポートの自動作成まで、MiSeq FGxシステムは、業界で最も包括的な統合されたワークフローを提供します。

図3：MiSeq FGxシステムの捜査のワークフロー

全常染色体 STR

Y-STR

X-STR

個人識別 SNP

生物地理学的人種識別 SNP

表現型 SNP

ForenSeq DNA Signature PrepKit

被疑者

いいえ はい

データベース検索

ヒット 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

System Speci� cation Sheet: Forensic Genomics

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。jp.illumina.com/informatics/research/sequencing-data-analysis-management/forenseq-universal-analysis-soft-ware.html

MiSeq FGx システムを使用したミトコンドリア DNA 解析については、次のウェブサイトをご覧ください。jp.illumina.com/applications/forensics/missing_per-sons_and_unidentifi ed_human_remains.html

参考資料1. The full MiSeq FGx System work� ow is validated per the Scienti� c

Working Group on DNA Analysis Methods (SWGDAM) guidelines (www.swgdam.org).

2. Kidd KK, Pakstis AJ, Speed WC, Grigorenko EL, Kajuna SL, et al.(2006) Developing a SNP panel for forensic identi� cation of individu-als. Forensic Sci Int 164(1): 20–32.

3. Sanchez JJ, Phillips C, Borsting C, Balogh K, Bogus M, et al. (2006) A multiplex assay with 52 single nucleotide polymorphisms for human identi� cation. Electrophoresis 27(9): 1713–1724.

4. Kidd KK, Speed WC, Pakstis AJ, Furtado MR, Fang R, et al. (2013) Progress toward an ef� cient panel of SNPs for ancestry inference. Forensic Sci Int Genet 10: 23–32.

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. Illumina (2014) ForenSeq DNA Signature Prep Kit Data Sheet (www.illumina.com/products/forenseq-dna-signature-kit.ilmn).

ForenSeqユニバーサル解析ソフトウェアは、DNAライブラリー管理ツール、データ解析および視覚化、およびレポートの自動作成機能を提供します。Run Overview画面では、ランの名称と説明を簡単に入力することができます。サンプル情報、インデックスの組み合わせ、アプリケーションオプションはタブ区切り .txtファイルを使用してインポートすることもできます。サンプルタイプには、既知のサンプル、科学捜査サンプル、試薬ブランク、ネガティブ増幅コントロール、ポジティブ増幅コントロール、ヒトシーケンスコントロールがあります。

図4：ForenSeqユニバーサル解析のRun Overview画面

a. 最大 384サンプルまでのマルチプレックス処理能力を備えたシステムを開発中。

MiSeq FGxシステムの性能パラメータ

機能 性能

DNA量 推奨量：100ng以上、最適量：1ng

遺伝子座マルチプレックス 約 200の遺伝子座

混合物検出 主成分の 5%未満の微量成分を検出

サンプルマルチプレックス a 8~96サンプル

カバレッジ 1400万リード/ラン

アンプリコンサイズ ≥ 65bp

System Speci� cation Sheet: Forensic Genomics

装置の構成RFIDトラッキング機能付きの試薬消耗品MiSeq FGxコントロールソフトウェア

装置コントロールコンピュータ（内蔵）a

ベースユニット：Intel Core i7-2710QE 2.10GHz CPUメモリー：16GB RAMハードドライブ：750GBオペレーティングシステム：Windows 7 Standard

動作環境温度：22℃±3℃湿度：20~80%、結露なきこと高度：2,000m（6,500ft）未満空気質：汚染度評価 2換気：最大 1,364BTU/時屋内で使用のこと

発光ダイオード（LED）530nm、660nm

寸法幅 × 奥行き × 高さ：68.6 × 56.5 × 52.3cm重量：57.2kg

梱包時の重量：90.9kg

電源要件100~240V AC（50/60Hz）、10A、400W

無線自動識別（RFID）周波数：13.56MHz電源：100mW

装置安全性および準拠NRTL認証 IEC 61010-1CEマークFCC/IC認証

7. Nakazato T, Ohta T, Bono H. (2013) Experimental design-based func-tional mining and characterization of high-throughput sequencing data in the sequence read archive. PLoS One 22;8(10): e77910.

8. Bentley DR, Balasubramanian S, Swerdlow HP, Smith GP, Milton J, Brown CG, et al. (2008) Accurate whole human genome sequencing using reversible terminator chemistry. Nature 456(7218): 53–9.

9. Ross MG, Russ C, Costello M, Hollinger A, Lennon NJ, et al. (2013)Characterizing and measuring bias in sequence data. Gen Biol 14: R51.

10. Liu L, Li Y, Li S, Hu N, He Y, et al. (2012) Comparison of next-genera-tion sequencing systems. J Biomed Biotechnol 2012: 251364.

11. Sebastian J, Fritz JS, Karola P, Andreas A, Uwe J, et al. (2013) Updating benchtop sequencing performance comparison. Nat Biotechnol 31: 294-296.

12. Quail MA, Smith M, Coupland P, Otto TD, Harris SR, et al. (2012) A tale of three next generation sequencing platforms: comparison of Ion Torrent, Paci� c Biosciences and Illumina MiSeq sequencers. BMC Genomics 13: 341.

a. コンピュータの仕様は変更されることがあります。

MiSeq FGxシステムの仕様

イルミナコミュニティにご参加くださいイルミナのテクノロジーを使用して研究、臨床研究アプリケーション、法医学ゲノム解析に取り組む 60,000名を超える科学者から構成される、世界規模のコミュニティにご参加ください。イルミナは、全世界の研究者や分析科学者が一堂に会するコミュニティイベントを年間を通じて予定しています。ユーザーグループミーティング、サイエンスシンポジウム、コミュニティニューズレター、ブログフォーラムなど、新しい研究法についてのディスカッションや協力関係構築の機会を提供します。

イルミナの専任のサービスおよびサポートチームはイルミナコミュニティの中心的役割を果たしており、全世界の300名を超えるスタッフで構成されています。その 75%は大学院の学位取得者です。イルミナのサポートは、シーケンシングシステムの出荷時に始まり、設置、設定、ラボのスタッフのトレーニングまで続きます。グローバルなイルミナの技術サポートチームは、24時間 365日対応であらゆる質問にお答えします。オンサイトでの支援、ウェビナー、オンライントレーニングコースに加えて、サンディアゴにあるイルミナの最新施設では、講師が指導するトレーニングコースもご用意しています。

製品情報

製品 カタログ番号

MiSeq FGxシステム SY-411-1001

MiSeq FGx Reagent Kit TG-143-1001

ForenSeq DNA Sigunature Prep Kit TG-450-1001

ForenSeq Index Adapter Fixture FC-451-1001

ForenSeqユニバーサル解析サーバーソフトウェア

SE-550-1001

System Speci� cation Sheet: Forensic Genomics

代理店イルミナ株式会社

本製品の使用目的は研究に限定されます。© 2016 Illumina, Inc. All rights reserved.

販売条件：jp.illumina.com/tc_fgx

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。

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Pub. No. 1470-2014-J004 29MAY2015