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未来を創る
#DNAを創るTWISTBIOSCIENCE.COM
オリゴプール ライブラリ NGS人工遺伝子
TWIST BIOSCIENCE
1
はじめに
96ウェルプレート 1遺伝子を作成
TWISTのシリコンプラットフォーム 9,600遺伝子の作成が可能
Twist Bioscienceは、より良い世界を創造するお客様に貢献します。私たちのお客様は、弊社の合成DNAツールを活用することで、ヘルスケア、農業、工業化学、学術研究およびデータストレージなどの分野において、私たちの生活だけでなく、地球の持続可能性の向上を目指しています。そのようなお客様をより早く成功に導くことが、Twist Bioscienceの使命であり、私たちはお客様の努力を全力で推進支援する
ユニークな立場にいると考えています。
#DNAを創る
スケーラビリティの高いDNA合成
当社の技術は、業界初のシリコンベースでのDNA書き込みプラットフォームであり、1ランあたり数十万のユニークなオリゴ配列を大量に並列合成できます。この技術は高品質な合成生物学およびゲノミクスツールの生産を
低コスト化し、研究を迅速化します。
より壮大なスケールでの設計
簡便な高性能ツールによって、実験デザインを拡張できます。複雑性の高い遺伝子経路、ゲノム編集、タンパク質工学、そしてプレシジョンメディシンを新たなレンズを通して見直します。この新しいDNA合成プラットフ
ォームにより、合成生物学とゲノミクスのポテンシャルをフル活用できます。
TWIST BIOSCIENCE
2
CLONAL GENES
Clonal Genes
Twist Bioscienceは、合成生物学と分子生物学のコアプロセスである遺伝子合成に変革をもたらしています。当社のシリコンベースのDNA合成プラットフォームは、遺伝子合成のスループットとスケーラビリティを大きく向上させるだけでなく、納期を短縮化し、1塩基あたりのコストも低減します。
新しいスケールで遺伝子設計を拡張し、お客様の研究を加速させます。
Clonal Genes
• 0.3-5.0 kb
• Twistベクターまたはお客様の選択したベクターでクローニング
• 1コンストラクトあたり50 ng–2 µg
• 次世代シーケンスで遺伝子配列を検証
• 11-17営業日で出荷
主な利点
お客様のシーケンスをお客様のやり方で
• 幅広いTwistベクターまたはお客様のベクターから選択
• IIS型配列の制限なし
業界トップの価格と迅速な納期
• 1塩基あたり9セントから
• オンライン発注に対応
スケーラブルな合成
• 1クローンからオーダー可能
• 注文数量にかかわらず迅速な納期
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
シーケンスの割合
GC%
不可能 困難 標準
30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
遺伝子設計の可能性を広げる
受け取った各遺伝子配列を、配列の複雑性に基づいてスコアリングします。複雑性には、反復配列の存在、相同性の高い領域、GC含量などのパラメーターが影響します。当社の機械学習の経験、独自の設計と構築アルゴリズムによって、多種多様な遺伝子配列の合成が可能です。幅広いGC含量を含め、当社が解析する配列の99%以上が合成可能であり、最も難しい遺伝子配列でも合成できます。
TWIST BIOSCIENCE
3
GENE FRAGMENTS
Gene Fragments
主な利点
少ないスクリーニングでより多くの発見
• 業界トップの低エラー率
• クローニングコストの削減
同じ予算でよりスケールの大きな研究を
• 注文制限なし
• 1塩基あたり7セント
お客様の構築を、お客様のやり方で
• より大きな遺伝子またはパスウェイへの組み込みが可能
• 下流のクローニング方法と互換性あり
人工合成遺伝子断片はシンプルであるため、PCRベースのクローニングに代わりますます利用されるようになっています。しかし、合成遺伝子の利用は、コスト、納期、スループット、そして品質に課題がありました。
Twist Bioscienceは、高品質な遺伝子断片を従来の1/2のコストで提供し、クローニングプロセスを改善します。クローニングとシークエンシングのコストを大幅に削減できるため、時間と研究予算の節約をサポートします。より大きな視野で考え、より壮大なスケールで設計し、お客様の研究を加速させます。
遺伝子断片
• 非クローン二本鎖DNA
• 0.3-1.8 kb
• 一断片あたり100 ng–1 µg
• 3000塩基あたり1個の平均エラー率
• 6-9営業日で出荷
正確な遺伝子断片合成により研究を迅速化
Twist Bioscienceの遺伝子断片を使うことで、より多くのコンストラクトを構築でき、パーフェクトクローンのスクリーニングにかかる時間とコストを最小限に抑えます。
安価で迅速にパーフェクトクローンを提供
$150
$125
$100
$75
$50
A. 遺伝子断片の価格（1 kbの配列） B. 1 kbシーケンスあたりのエラー数 C. 正しいコンストラクトの割合
TWIST
$149
$70
0.00033
78%
68%
0.00075
競合他社 TWIST競合他社 TWIST競合他社
0.00080
0.00060
0.00040
0.00020
0.00000
80%
75%
70%
65%
60%
公開情報および第三者による調査から得られた遺伝子断片データを用いて、競合他社とTwist Bioscienceを比較しました。A. 1 kb断片の価格は競合他社が$149であるのに対し、Twist Bioscienceは$70です。B. 1 kb断片のエラー率は、競合他社が1,319 bpあたり1個であるのに対し、Twist Bioscienceは3,000 bpあたり1個です。C. 使用された合計コンストラクト数は、Twist Bioscienceが50個、競合他社が47個でした。データは競合他社のコンストラクトの正しい割合が68%、Twist Bioscienceが78%であることを示しています。
A. 遺伝子断片の価格（1 KBの配列） B. 1 KBシーケンスあたりのエラー数 C. 正しいコンストラクトの割合
TWIST BIOSCIENCE
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OLIGO POOLS
Twistオリゴプールは、当社のシリコンベースのDNA書き込み技術を用いて合成された、バラエティに富んだ一本鎖オリゴヌクレオチドをまとめたものです。当社の合成プラットフォームにより、1ランあたり数十万の高品質かつ正確なオリゴの大量な並列合成が可能です。
オリゴプールは、CRISPRガイドRNA(sgRNA)ライブラリ作成、ペプチドおよびタンパク質のスクリーニング、そしてハイスループットレポーターアッセイなど、様々なアプリケーションに使用されています。
未増幅のプール
• プールサイズは2000種類から
• オリゴあたり0.2 fmol以上
• 最大300ヌクレオチド配列まで
• 最短5営業日で出荷
主な利点
標的部位を精密に合成
• 特定の標的に対して極めて正確な合成
• 業界最高クラスの低エラー率1:2,000 nt
スクリーニング効率の最大化
• 均一性の高い合成により、オリゴ均質性を保証
• 90%以上のオリゴが平均存在量の2.5x以内に存在
スクリーニングサイズに合わせた柔軟な対応
• アッセイに応じたプールサイズで
• 必要なオリゴ数で注文可能
Oligo Pools
図A Twistのオリゴプールは高い均一性で合成され、配列の90%が各オリゴの平均量の2.5x以内に存在し、全種類のオリゴの存在を保証します[左]。1：2,000 ntという業界最高クラスの低エラー率が高い標的特異性を保証します[右]。
図B. Twist Bioscienceのオリゴプール[左]およびアレイベースの競合他社のオリゴプール [右 ]について、増幅、ベクターへのクローニング、シーケンスを実施し、オリゴ配列の均質性を調べました。 各プールから作成されたクローンを次世代シーケンスで検証した結果、Twistのプールがより均一に存在していることが分かりました。
存在量 (AU)
頻度
0
300
600
900
1200
1.81.41.00.60.3
エラー率（Xに1つ）
頻度
1000 2000 3000 40000
200
400
600
800
1000
1200
全種類のオリゴが均質に存在
TWIST BIOSCIENCEプールの均一性
業界最高クラスの低エラー率、1:2,000
アレイベースの競合他社プールの均一性
95%
読み取り数 ( log2)
0
100
200
300
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
95%
読み取り数 ( log2)
オリゴ数
オリゴ数
0
100
200
300
400
500
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0
TWIST BIOSCIENCE
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SITE SATURATION LIBRARY
単一部位の変異導入ライブラリを使用した、タンパク質工学スクリーニングにより、タンパク質の配列空間を探索し、配列とタンパク質の構造および機能との相互関係を調べることができます。変異導入ライブラリを作成する様々な方法がありますが、それらにはコドン制御の欠如、配列バイアス、希望する変異体の不完全な生成など、重大な欠点や課題があります。
Twist Bioscienceの部位飽和変異導入ライブラリは、シリコンベースのDNA
合成プラットフォームと分子生物学の多様な専門知識を活用し、大規模な並列オリゴヌクレオチド合成によって系統的かつ精密に構築されます。さらに、Twistのライブラリは、次世代シーケンスで希望するすべての変異が正しい割合で存在することを検証しています。
• コドン使用の完全な制御（すべての64コドンが利用可能）
• 各位置で、1～最大20種類のアミノ酸の組み合わせをスクリーニング
• 配列のバリアントやindelを導入可能
主な利点
精密に作製された変異導入ライブラリ
• すべての部位で高度に均一な変異導入
• 不要なコドンや中途の終止コドンなし
検証された品質
• 厳格な品質管理
• 変異導入部位の次世代シーケンス分析により、均一性を検証
• 各部位の均質性を検証
柔軟性
• ライブラリをまとめてプール、または各位置ごとにプールが可能
Site Saturation Library
Twist Bioscienceの部位飽和変異導入ライブラリの合成ワークフロー。高度に並列化されたオリゴヌクレオチド合成、分子生物学の豊富な経験、ハイスループット自動化アプローチにより、期待されるすべての変異が希望する割合で存在する精密に作製されたライブラリが得られます。
野生型
変異導入
部位飽和
合成オリゴ数十万のユニークなオリゴ配列
次世代シーケンス検証
設計
…A C D
D
W Y
TWIST BIOSCIENCE
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COMBINATORIAL LIBRARIES
Twist Bioscienceのシリコンベースのプラットフォームを用いた大規模な並列DNA合成による多様な高品質オリゴの合成能力と、当社が持つ分子生物学の専門知識を組み合わせることで、特異性が高く多様性に富んだユーザー定義の遺伝子変異導入ライブラリの作成が可能です。
• フレームワークの選択：単一または複数の野生型、またはユーザー定義
• 最大1010の多様性の高いドメイン
• ドメイン内で割合を制御したコドン分布
• 高品質オリゴのモジュールを組み合わせて、さらに多様性を向上
• CDR3の長さの変更が可能
主な利点
高い多様性と精度• 単一または複数の足場となるドメインへ変異導入（最高1010の変異）
• コドン使用（全64コドン）、アミノ酸分布、長さのバリエーションを精密に制御
検証された品質• 厳格な品質管理、変異導入部位は次世代シーケンスで検証
• 配列バリエーションの割合を分析
柔軟性• すべてのシーケンス、単一または複数ドメインおよびその組み合わせ（単一、二重、三重変異）に対応
• ライブラリの変更時に複数のモジュールから一部のモジュールを再利用可能
Combinatorial Libraries
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1 2 3 4 5 6 7 8
実際に導入されたアミノ酸変異
(%)
アミノ酸の位置
Y
W
V
T
S
R
Q
P
N
M
L
K
I
H
G
F
E
D
C
A
多様性を向上させたコンビナトリアル変異導入ライブラリの作成例。8つの連続するアミノ酸部位のうち、最初の7つの部位には20アミノ酸残基すべて（5％ずつ変異が導入されることを期待）、8つ目には4アミノ酸（25％ずつ変異が導入されることを期待）、すべての組み合わせとして、合計で5 x 109の多様性があります。すべての位置にすべての予想される変異が存在し、ほぼすべてが希望する割合に近いものでした。
TWIST BIOSCIENCE
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TWIST HUMAN CORE EXOME KIT
塩基
(%)
カバレッジの深度
150Xトータルカバレッジ
88% 88%
96%
99%98%
72%70%
88%
98%
95%
I 1A2A1 TWIST
20x 30x 20x 30x 20x 30x 20x 30x 20x 30x
1PLEX 8PLEX8PLEX1PLEX1PLEX
65%
70%
75%
80%
85%
90%
95%
100%
Twist Human Core Exome Kit
次世代シーケンスターゲットエンリッチメントソリューション
Twist Human Core Exomeキットは、均一性の高い結果が得られるように最適化されたライブラリ調製試薬と濃縮試薬の２つで構成されており、様々なアプリケーションを実装可能です。プローブ設計とワークフローのマルチパラメーターを最適にする戦略によって、ターゲット領域全体のより深いカバレッジを確保し、シーケンス量を減らすことで、最終的にコストを低減します。
Core Exomeキットの構成品をカスタマイズすることで付加価値を持たせることができます。カスタムパネルを簡単に追加して、Core Exomeを強化し、プローブと試薬を既存のターゲットエンリッチメントワークフローに合わせて、モジュール式に注文できます。
エクソームの定義
• 33 Mb CCDSデータベースを網羅
• 99%のClinVar多型を網羅
• 5.3 Gb、20Xで99.3%のターゲット領域をカバー
主な利点
比類なき均一性• 最適化されたハイブリダイゼーションと濃縮条件
• 極めて均一なキャプチャ• 高いカバレッジにより、シーケンスコストを削減
• 次世代シーケンスベースのプローブQC
深いターゲットカバレッジ• 高い複雑性を持ったライブラリにより、バリアントコールを高感度化
• 高いオンターゲット率とカバレッジ均一性
柔軟性• 多彩なモジュール式のキット• カスタムパネルを追加（スパイクイン）• シングルプレックスとマルチプレックスの濃縮効率はほぼ同じ
Twist Human Core Exomeキットでは、大手競合他社製品の1-Plexと8-Plexの対応するカバレッジと比較して、20xまたは30x読み取りでカバーされるターゲット範囲が多くなりました。この結果では、競合他社I（灰色）の1.65と比較して、1.32のfold 80ベースペナルティ（緑色）が達成されました。また、このグラフは競合他社Iと比較して、高いオンターゲット率を示しており、50%低いduplicate率によって達成されます。
TWIST BIOSCIENCE
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TWIST CUSTOM PANELS
Twist Custom Panels
次世代シーケンスターゲットエンリッチメントソリューション
Twistカスタムパネルは、ユーザー定義の数十～数十万のターゲットセットを濃縮することで、ゲノムの一部にフォーカスしたアッセイをニーズに合わせて行うものです。Twist Bioscienceのプローブは、厳密な制御、バランスの取れた高い均質性、および高度にスケーラブルな合成プラットホームを組み合わせることで、ターゲットの効率的なキャプチャを可能にします。迅速かつ効率的なパネル設計を容易に行う独自の設計アルゴリズムでこの強力な技術を補完します。
• お客様のアプリケーションのニーズに合わせて設計されたカスタムプローブ
• Completeキットまたはワークフローに合わせた試薬構成で発注できる柔軟性
• 独自の設計アルゴリズム
• 規模の大小に関わらず、2-3週間で出荷
主な利点
優れたパフォーマンス• ターゲットを確実に均一なカバレッジで• 次世代シーケンスベースのQCで、プローブの均質性を最高に保ち、ドロップアウトを排除
より迅速なコンテンツへのアクセス• 最終パネルまでの迅速な納期• プールあたり100～100万以上のプローブまで、スケーラブルな設計
直感的なパネルデザイン• 独自の設計アルゴリズムにより、難しい領域でもバランスの良いキャプチャが可能
• パネルのカスタマイズが容易な、直感的デザインツール
100100
95
90
85
80
90
80
70
60
50
オンターゲット率
(%
)
塩基
(%
)
設計1設計1 設計2 設計2
10X
20X
30X
69.6%
91.4%
150Xシーケンスで高いオンターゲット率と深いターゲットカバレッジを示した2種類のカスタムパネルの例。設計1 (803 kb)と設計2 (757 kb)は腫瘍特異的なコンテンツをキャプチャするように設計されています。データはIllumina MiSeq装置を用いた2×101bpの読み取りから得られました。
DOC-001121 REV 4
これらの製品にはTwistの供給規約と条件に記載の一定の使用制限が適用されます。www.twistbioscience.com/supply-terms-and-conditions
