OPUSEQは、低周波DNAバリアントの検出を簡素化し、フラグメンテーゼ関連のアーティファクトを発見します

低周波DNAバリアント（1％未満）の検出は、生物医学の研究と臨床診療でますます重要になっていますが、エラー率が高いため標準的なシーケンスアプローチに挑戦しています。二本鎖ユニークな分子識別子（DSUMIS）を使用すると、同じ元のDNAデュプレックスから生じる読み取りを比較することにより、エラーの修正が可能になります。ただし、このようなアプローチの実装は依然として困難です。ここでは、ライブラリPCRと同じ反応にdsumisを組み込むことを可能にする新しい方法、ワンポットDsumiシーケンス（Opuseq）を提示します。これにより、アダプターの前解凍または追加の酵素ステップの必要性がなくなります。OPUSEQは、標準のDNAライブラリー調製アプローチに組み込まれ、ハイブリダイゼーションターゲットキャプチャと組み合わせることができます。エラー補正の成功と、0.01％の対立遺伝子頻度までのバリアントの検出を示します。Opuseqを使用して、酵素的断片化の使用が、0.1％未満のバリアント画分の検出を妨害し、偽の二本鎖バリアントの出現につながる可能性があることも示します。

Detection of low-frequency DNA variants (below 1%) is becoming increasingly important in biomedical research and clinical practice, but is challenging to do with standard sequencing approaches due to high error rates. The use of double-stranded unique molecular identifiers (dsUMIs) allows correction of errors by comparing reads arising from the same original DNA duplex. However, the implementation of such approaches is still challenging. Here, we present a novel method, one-pot dsUMI sequencing (OPUSeq), which allows incorporation of dsUMIs in the same reaction as the library PCR. This obviates the need for adapter pre-synthesis or additional enzymatic steps. OPUSeq can be incorporated into standard DNA library preparation approaches and coupled with hybridization target capture. We demonstrate successful error correction and detection of variants down to allele frequency of 0.01%. Using OPUSeq, we also show that the use of enzymatic fragmentation can lead to the appearance of spurious double-stranded variants, interfering with detection of variant fractions below 0.1%.