PCR tiling of SARS-CoV-2 virus - automated Agilent (SQK-RBK110.96 with EXP-MRT001)

Descripción general

For Research Use Only

This protocol uses extracted RNA samples in an automated library preparation using the Agilent Bravo to increase reproducibility and reduce human error. Multiple samples can be prepared simultaneously for high sequencing output.

Document version: MRTA_9157_v110_revG_18May2022

1. Overview of the protocol

IMPORTANTE

This protocol is a work in progress and some details are expected to change over time. Please make sure you always use the most recent version of the protocol and scripts.

The PCR tiling of SARS-CoV-2 virus - automated Agilent Bravo (SQK-RBK110.96 with EXP-MRT001) protocol is an automated version of the PCR tiling of SARS-CoV-2 virus with rapid barcoding and Midnight RT PCR Expansion (SQK-RBK110.96 and EXP-MRT001) using the Agilent Bravo liquid handling robot.

Introduction to the protocol

To enable support for the rapidly expanding user requests, the team at Oxford Nanopore Technologies have put together an updated workflow based on the ARTIC Network protocols and analysis methods. The protocol uses Oxford Nanopore Technologies' Rapid Barcoding Kit 96 (SQK-RBK110.96) and Midnight RT PCR Expansion (EXP-MRT001) for barcoding and library preparation.

We have developed this automated protocol on the Agilent Bravo liquid handling robot. The majority of the process is automated with minimal hands-on time which is required for sample quantification and deck re-loading.

While this protocol is available in the Nanopore Community, we kindly ask users to ensure they are citing the members of the ARTIC network who have been behind the development of these methods.

This protocol is similar to the ARTIC amplicon sequencing protocol for MinION for SARS-CoV-2 v3 (LoCost) by Josh Quick and the method used in Freed et al., 2020. The protocol generates amplicons in a tiled fashion across the whole SARS-CoV-2 genome.

To generate tiled PCR amplicons from the SARS-CoV-2 viral cDNA for use with the Rapid Barcoding Kit 96 (SQK-RBK110.96), primers were designed by Freed et al., 2020 using Primal Scheme. These primers are in the Midnight RT PCR Expansion (EXP-MRT001) and are designed to generate 1.2 kb amplicons. Primer sequences can be found here.

Steps in the sequencing workflow:

Prepare for your experiment

you will need to:

Before starting - Manual steps:

  • Extract your RNA
  • Ensure you have your sequencing kit, the correct equipment and reagents
  • Prepare your reagents, samples and labware to load on the Agilent Bravo
  • Download the software for acquiring and analysing your data
  • Check your flow cell to ensure it has enough pores for a good sequencing run

### Prepare your library You will need to:

Automated steps:

  • Reverse transcribe your RNA samples with random hexamers
  • Amplify the samples by tiled PCR using separate primer pools
  • Combine the primer pools
  • Attach Rapid Barcodes supplied in the kit to the DNA ends, pool the samples and SPRI purify

__Manual steps:__
  • Quantify your DNA library as a quality control
  • Prime the flow cell and load your DNA library into the flow cell

Overview of library preparation workflow:

The image below is representative of the steps that take place in the automated runs for X96 samples.

ARTIC SQK-RBK110.96 96 samples spike-seq

Note: Timings are dependent on number of samples and include hands on time, such as deck loading and sample quantification

Sequencing and analysis

You will need to:

  • Start a sequencing run using the MinKNOW software, selecting SQK-RBK110.96 and EXP-MRT001 in kit selection, which will collect raw data from the device and convert it into basecalled reads

Timings

Note: Timings are approximate and subject to change with updates.

Process X24 samples X48 samples X96 samples Hands-on time
Deck set-up ~30 minutes
Process 1:
cDNA synthesis
8 minutes 16 minutes 24 minutes
Off-Deck thermocyler 17 minutes 17 minutes 17 minutes
Process 2:
cDNA amplification
10 minutes 16 minutes 21 minutes
Off-Deck thermocyler ~3 hours 30 minutes ~3 hours 30 minutes ~3 hours 30 minutes
Process 3:
Rapid Barcoding
5 minutes 8 minutes 10 minutes
Off-Deck thermocyler 8 minutes 8 minutes 8 minutes
Process 4:
cDNA amplicon pooling/cleanup
40 minutes 50 minutes 60 minutes
Quantification ~10 minutes
Total 4 hours 58 minutes 5 hours 25 minutes 5 hours 50 minutes ~40 minutes

Nomenclature for automation protocol

Throughout this document, 'Protocol' is defined as the assay on the whole and 'Run' refers to the individual scripts for the automated liquid handling robot, which are specific to indicated protocol step(s).

Before starting

This protocol outlines how to carry out PCR tiling of SARS-CoV-2 viral RNA samples on a 96-well plate using the Rapid Barcoding Kit 96 (SQK-RBK110.96) with the Midnight RT PCR Expansion (EXP-MRT001) using the Agilent Bravo liquid handling robot.

When processing multiple samples at once, we recommend making master mixes following the indicated volumes to account for the necessary excess. We also recommend using a template-free pre-PCR hood for making up the master mixes, and a separate template pre-PCR hood for handling the samples. It is important to clean and/or UV irradiate these hoods between sample batches. Furthermore, to track and monitor cross-contamination events, it is important to run a negative control reaction at the reverse transcription stage using nuclease-free water instead of sample, and carrying this control through the rest of the prep.

All post-PCR procedures should be carried out in a separate area to the pre-PCR preparation, with dedicated equipment for liquid handling in each area to minimise risk of contamination.

If only one liquid handling robot is available, both pre-PCR and post-PCR sections of the assay can be performed in the same robot. In this scenario, cleaning the equipment thoroughly between runs is required and we recommend validating the process for your unique set-up.

IMPORTANTE

Compatibility of this protocol

This protocol should only be used in combination with:

  • Rapid Barcoding Kit 96 (SQK-RBK110.96)
  • Midnight RT PCR Expansion (EXP-MRT001)
  • R9.4.1 flow cells (FLO-MIN106)
  • Flow Cell Wash Kit (EXP-WSH004)

2. Equipment and consumables

Material
  • Input RNA in 10 mM Tris-HCl, pH 8.0
  • Rapid Barcoding Kit 96 (SQK-RBK110.96)
  • Midnight RT PCR Expansion (EXP-MRT001)

Consumibles
  • Nuclease-free water (e.g. ThermoFisher, AM9937)
  • Etanol al 80 % recién preparado con agua sin nucleasas
  • Qubit dsDNA HS Assay Kit (Invitrogen Q32851) (kit de ensayo ADNbc alta sensibilidad)
  • Tubos de ensayo Qubit™ (Invitrogen Q32856)
  • 1.5 ml Eppendorf DNA LoBind tubes
  • 2 ml Eppendorf DNA LoBind tubes
  • 5 ml Eppendorf DNA LoBind tubes
  • Bravo Lab Disposable Pipette Tips 250 µl - compatible with Bravo 96LT head (19477-022)
  • Arvensis B-Frame BIOCOMPOSITE 96 Well PCR Plate Fully Skirted Low Profile 0.2 ml wells
  • Hard-Shell® 96-Well PCR Plates, low profile, thin-walled, skirted, white/clear (Bio-Rad, Cat # HSP9601)
  • 96-well 0.8 ml MIDI plate (we recommend Abgene™ 96 Well 0.8 ml Polypropylene Deepwell Storage Plate: ThermoFisher, Cat # AB0859)
  • PCR plate seals

Instrumental
  • Agilent Bravo liquid handling robot
  • Centrifuge capable of taking 96-well plates
  • Microfuge
  • Mezclador vórtex
  • Termociclador
  • Pipeta y puntas P1000
  • Pipeta y puntas P200
  • Pipeta y puntas P100
  • Pipeta y puntas P20
  • Pipeta y puntas P10
  • Cubeta con hielo
  • Temporizador
  • Qubit fluorometer (or equivalent)
Equipo opcional
  • Centrifuga Eppendorf 5424 (o equivalente)
  • PCR hood with UV steriliser (optional but recommended to reduce cross-contamination)
  • PCR-Cooler (Eppendorf)
  • Stepper pipette and tips

Rapid Barcoding Kit 96 (SQK-RBK110.96) contents

RBK110.96 kit contents

Name Acronym Cap colour No. of vials Fill volume per vial (µl)
Rapid Barcode plate RB96 - 3 plates 8 µl per well
AMPure XP Beads AXP Brown 3 1,200
Sequencing Buffer II SBII Red 1 500
Rapid Adapter F RAP-F Green 1 25
Elution Buffer EB Black 1 500
Loading Beads II LBII Pink 1 360
Loading Solution LS White cap, pink label 1 400
Flush Tether FLT Purple 1 400
Flush Buffer FB White 1 bottle 15,500

This product contains AMPure XP reagent manufactured by Beckman Coulter, Inc.

Midnight RT PCR Expansion (EXP-MRT001) contents

EXP-MRT001 1

Name Acronym Cap colour Number of vials Fill volume per vial (µl)
LunaScript RT SuperMix LS RT Blue 3 500
Q5 HS Master Mix Q5 Orange 6 1,500
Midnight Primer Pool A MP A White 3 15
Midnight Primer Pool B MP B Clear 3 15

Midnight Primer sequences

As mutations in SARS-CoV-2 variants emerge amplicon drop out may be observed; for users wishing to design their own primer spike-ins to address this we suggest adding to the appropriate primer pool at a final concentration between 3.33 µM and 6.66 µM.

Below are the sequences for the V3 primer scheme used in the Midnight RT PCR Expansion.

Pool A

Primer name Primer Sequence
SARSCoV_1200_1_LEFT ACCAACCAACTTTCGATCTCTTGT
SARSCoV_1200_1_RIGHT GGTTGCATTCATTTGGTGACGC
SARSCoV_1200_3_LEFT GGCTTGAAGAGAAGTTTAAGGAAGGT
SARSCoV_1200_3_RIGHT GATTGTCCTCACTGCCGTCTTG
SARSCoV_1200_5_LEFT ACCTACTAAAAAGGCTGGTGGC
SARSCoV_1200_5_RIGHT AGCATCTTGTAGAGCAGGTGGA
SARSCoV_1200_7_LEFT ACCTGGTGTATACGTTGTCTTTGG
SARSCoV_1200_7_RIGHT GCTGAAATCGGGGCCATTTGTA
SARSCoV_1200_9_LEFT AGAAGTTACTGGCGATAGTTGTAATAACT
SARSCoV_1200_9_RIGHT TGCTGATATGTCCAAAGCACCA
SARSCoV_1200_11_LEFT AGACACCTAAGTATAAGTTTGTTCGCA
SARSCoV_1200_11_RIGHT GCCCACATGGAAATGGCTTGAT
SARSCoV_1200_13_LEFT ACCTCTTACAACAGCAGCCAAAC
SARSCoV_1200_13_RIGHT CGTCCTTTTCTTGGAAGCGACA
SARSCoV_1200_15_LEFT TTTTAAGGAATTACTTGTGTATGCTGCT
SARSCoV_1200_15_RIGHT ACACACAACAGCATCGTCAGAG
SARSCoV_1200_17_LEFT TCAAGCTTTTTGCAGCAGAAACG
SARSCoV_1200_17_RIGHT CCAAGCAGGGTTACGTGTAAGG
SARSCoV_1200_19_LEFT GGCACATGGCTTTGAGTTGACA
SARSCoV_1200_19_RIGHT CCTGTTGTCCATCAAAGTGTCCC
SARSCoV_1200_21_LEFT TCTGTAGTTTCTAAGGTTGTCAAAGTGA
SARSCoV_1200_21_RIGHT GCAGGGGGTAATTGAGTTCTGG
21_right_spike GTGTATGATTGAGTTCTGGTTGTAAG
SARSCoV_1200_23_LEFT ACTTTAGAGTCCAACCAACAGAATCT
23_left_spike ACTTTAGAGTTCAACCAACAGAATCT
SARSCoV_1200_23_RIGHT TGACTAGCTACACTACGTGCCC
SARSCoV_1200_25_LEFT TGCTGCTACTAAAATGTCAGAGTGT
SARSCoV_1200_25_RIGHT CATTTCCAGCAAAGCCAAAGCC
SARSCoV_1200_27_LEFT TGGATCACCGGTGGAATTGCTA
SARSCoV_1200_27_RIGHT TGTTCGTTTAGGCGTGACAAGT
SARSCoV_1200_29_LEFT TGAGGGAGCCTTGAATACACCA
SARSCoV_1200_29_RIGHT TAGGCAGCTCTCCCTAGCATTG

Pool B

Primer name Primer sequences
SARSCoV_1200_2_LEFT CCATAATCAAGACTATTCAACCAAGGGT
SARSCoV_1200_2_RIGHT ACAGGTGACAATTTGTCCACCG
SARSCoV_1200_4_LEFT GGAATTTGGTGCCACTTCTGCT
SARSCoV_1200_4_RIGHT CCTGACCCGGGTAAGTGGTTAT
SARSCoV_1200_6_LEFT ACTTCTATTAAATGGGCAGATAACAACTG
SARSCoV_1200_6_RIGHT GATTATCCATTCCCTGCGCGTC
SARSCoV_1200_8_LEFT CAATCATGCAATTGTTTTTCAGCTATTTTG
SARSCoV_1200_8_RIGHT TGACTTTTTGCTACCTGCGCAT
SARSCoV_1200_10_LEFT TTTACCAGGAGTTTTCTGTGGTGT
SARSCoV_1200_10_RIGHT TGGGCCTCATAGCACATTGGTA
SARSCoV_1200_12_LEFT ATGGTGCTAGGAGAGTGTGGAC
SARSCoV_1200_12_RIGHT GGATTTCCCACAATGCTGATGC
SARSCoV_1200_14_LEFT ACAGGCACTAGTACTGATGTCGT
SARSCoV_1200_14_RIGHT GTGCAGCTACTGAAAAGCACGT
SARSCoV_1200_16_LEFT ACAACACAGACTTTATGAGTGTCTCT
SARSCoV_1200_16_RIGHT CTCTGTCAGACAGCACTTCACG
SARSCoV_1200_18_LEFT GCACATAAAGACAAATCAGCTCAATGC
SARSCoV_1200_18_RIGHT TGTCTGAAGCAGTGGAAAAGCA
SARSCoV_1200_20_LEFT ACAATTTGATACTTATAACCTCTGGAACAC
SARSCoV_1200_20_RIGHT GATTAGGCATAGCAACACCCGG
SARSCoV_1200_22_LEFT GTGATGTTCTTGTTAACAACTAAACGAACA
SARSCoV_1200_22_RIGHT AACAGATGCAAATCTGGTGGCG
22_right_spike AACAGATGCAAATTTGGTGGCG
SARSCoV_1200_24_LEFT GCTGAACATGTCAACAACTCATATGA
24_left_spike GCTGAATATGTCAACAACTCATATGA
SARSCoV_1200_24_RIGHT ATGAGGTGCTGACTGAGGGAAG
SARSCoV_1200_26_LEFT GCCTTGAAGCCCCTTTTCTCTA
SARSCoV_1200_26_RIGHT AATGACCACATGGAACGCGTAC
SARSCoV_1200_28_LEFT TTTGTGCTTTTTAGCCTTTCTGCT
SARSCoV_1200_28_RIGHT GTTTGGCCTTGTTGTTGTTGGC
SARSCoV_1200_28_LEFT_27837T TTTGTGCTTTTTAGCCTTTCTGTT

Rapid barcode sequences

Component Sequence
RB01 AAGAAAGTTGTCGGTGTCTTTGTG
RB02 TCGATTCCGTTTGTAGTCGTCTGT
RB03 GAGTCTTGTGTCCCAGTTACCAGG
RB04 TTCGGATTCTATCGTGTTTCCCTA
RB05 CTTGTCCAGGGTTTGTGTAACCTT
RB06 TTCTCGCAAAGGCAGAAAGTAGTC
RB07 GTGTTACCGTGGGAATGAATCCTT
RB08 TTCAGGGAACAAACCAAGTTACGT
RB09 AACTAGGCACAGCGAGTCTTGGTT
RB10 AAGCGTTGAAACCTTTGTCCTCTC
RB11 GTTTCATCTATCGGAGGGAATGGA
RB12 CAGGTAGAAAGAAGCAGAATCGGA
RB13 AGAACGACTTCCATACTCGTGTGA
RB14 AACGAGTCTCTTGGGACCCATAGA
RB15 AGGTCTACCTCGCTAACACCACTG
RB16 CGTCAACTGACAGTGGTTCGTACT
RB17 ACCCTCCAGGAAAGTACCTCTGAT
RB18 CCAAACCCAACAACCTAGATAGGC
RB19 GTTCCTCGTGCAGTGTCAAGAGAT
RB20 TTGCGTCCTGTTACGAGAACTCAT
RB21 GAGCCTCTCATTGTCCGTTCTCTA
RB22 ACCACTGCCATGTATCAAAGTACG
RB23 CTTACTACCCAGTGAACCTCCTCG
RB24 GCATAGTTCTGCATGATGGGTTAG
RB25 GTAAGTTGGGTATGCAACGCAATG
RB26 CATACAGCGACTACGCATTCTCAT
RB27 CGACGGTTAGATTCACCTCTTACA
RB28 TGAAACCTAAGAAGGCACCGTATC
RB29 CTAGACACCTTGGGTTGACAGACC
RB30 TCAGTGAGGATCTACTTCGACCCA
RB31 TGCGTACAGCAATCAGTTACATTG
RB32 CCAGTAGAAGTCCGACAACGTCAT
RB33 CAGACTTGGTACGGTTGGGTAACT
RB34 GGACGAAGAACTCAAGTCAAAGGC
RB35 CTACTTACGAAGCTGAGGGACTGC
RB36 ATGTCCCAGTTAGAGGAGGAAACA
RB37 GCTTGCGATTGATGCTTAGTATCA
RB38 ACCACAGGAGGACGATACAGAGAA
RB39 CCACAGTGTCAACTAGAGCCTCTC
RB40 TAGTTTGGATGACCAAGGATAGCC
RB41 GGAGTTCGTCCAGAGAAGTACACG
RB42 CTACGTGTAAGGCATACCTGCCAG
RB43 CTTTCGTTGTTGACTCGACGGTAG
RB44 AGTAGAAAGGGTTCCTTCCCACTC
RB45 GATCCAACAGAGATGCCTTCAGTG
RB46 GCTGTGTTCCACTTCATTCTCCTG
RB47 GTGCAACTTTCCCACAGGTAGTTC
RB48 CATCTGGAACGTGGTACACCTGTA
RB49 ACTGGTGCAGCTTTGAACATCTAG
RB50 ATGGACTTTGGTAACTTCCTGCGT
RB51 GTTGAATGAGCCTACTGGGTCCTC
RB52 TGAGAGACAAGATTGTTCGTGGAC
RB53 AGATTCAGACCGTCTCATGCAAAG
RB54 CAAGAGCTTTGACTAAGGAGCATG
RB55 TGGAAGATGAGACCCTGATCTACG
RB56 TCACTACTCAACAGGTGGCATGAA
RB57 GCTAGGTCAATCTCCTTCGGAAGT
RB58 CAGGTTACTCCTCCGTGAGTCTGA
RB59 TCAATCAAGAAGGGAAAGCAAGGT
RB60 CATGTTCAACCAAGGCTTCTATGG
RB61 AGAGGGTACTATGTGCCTCAGCAC
RB62 CACCCACACTTACTTCAGGACGTA
RB63 TTCTGAAGTTCCTGGGTCTTGAAC
RB64 GACAGACACCGTTCATCGACTTTC
RB65 TTCTCAGTCTTCCTCCAGACAAGG
RB66 CCGATCCTTGTGGCTTCTAACTTC
RB67 GTTTGTCATACTCGTGTGCTCACC
RB68 GAATCTAAGCAAACACGAAGGTGG
RB69 TACAGTCCGAGCCTCATGTGATCT
RB70 ACCGAGATCCTACGAATGGAGTGT
RB71 CCTGGGAGCATCAGGTAGTAACAG
RB72 TAGCTGACTGTCTTCCATACCGAC
RB73 AAGAAACAGGATGACAGAACCCTC
RB74 TACAAGCATCCCAACACTTCCACT
RB75 GACCATTGTGATGAACCCTGTTGT
RB76 ATGCTTGTTACATCAACCCTGGAC
RB77 CGACCTGTTTCTCAGGGATACAAC
RB78 AACAACCGAACCTTTGAATCAGAA
RB79 TCTCGGAGATAGTTCTCACTGCTG
RB80 CGGATGAACATAGGATAGCGATTC
RB81 CCTCATCTTGTGAAGTTGTTTCGG
RB82 ACGGTATGTCGAGTTCCAGGACTA
RB83 TGGCTTGATCTAGGTAAGGTCGAA
RB84 GTAGTGGACCTAGAACCTGTGCCA
RB85 AACGGAGGAGTTAGTTGGATGATC
RB86 AGGTGATCCCAACAAGCGTAAGTA
RB87 TACATGCTCCTGTTGTTAGGGAGG
RB88 TCTTCTACTACCGATCCGAAGCAG
RB89 ACAGCATCAATGTTTGGCTAGTTG
RB90 GATGTAGAGGGTACGGTTTGAGGC
RB91 GGCTCCATAGGAACTCACGCTACT
RB92 TTGTGAGTGGAAAGATACAGGACC
RB93 AGTTTCCATCACTTCAGACTTGGG
RB94 GATTGTCCTCAAACTGCCACCTAC
RB95 CCTGTCTGGAAGAAGAATGGACTT
RB96 CTGAACGGTCATAGAGTCCACCAT

3. Computer requirements and software

Requisitos informáticos para el MinION Mk1B

Para secuenciar con el MinION Mk1B es necesario tener un ordenador o portátil de alto rendimiento, que pueda soportar la velocidad de adquisición de datos. Encontrará más información en el documento MinION Mk1B IT Requirements.

Requisitos informáticos para el MinION Mk1C

El MinION Mk1C contiene ordenador y pantalla integrados, lo que elimina la dependencia de cualquier accesorio para generar y analizar datos de nanoporos. Encontrará más información en el documento MinION Mk1C IT Requirements.

Software for nanopore sequencing

MinKNOW

The MinKNOW software controls the nanopore sequencing device, collects sequencing data and basecalls in real time. You will be using MinKNOW for every sequencing experiment to sequence, basecall and demultiplex if your samples were barcoded.

For instructions on how to run the MinKNOW software, please refer to the MinKNOW protocol.

EPI2ME (optional)

The EPI2ME cloud-based platform performs further analysis of basecalled data, for example alignment to the Lambda genome, barcoding, or taxonomic classification. You will use the EPI2ME platform only if you would like further analysis of your data post-basecalling.

For instructions on how to create an EPI2ME account and install the EPI2ME Desktop Agent, please refer to the EPI2ME Platform protocol.

Verificar la celda de flujo

Antes de empezar el experimento de secuenciación, recomendamos verificar el número de poros disponibles, presentes en la celda de flujo. La comprobación deberá realizarse en las primeras 12 semanas desde su adquisición, si se trata de celdas de flujo MinION, GridION o PromethION, y en las primeras cuatro semanas tras la compra de celdas de flujo Flongle. Oxford Nanopore Technologies sustituirá cualquier celda de flujo con un número de poros inferior al indicado en la tabla siguiente, siempre y cuando el resultado se notifique dentro de los dos días siguientes a la comprobación y se hayan seguido las instrucciones de almacenamiento. Para verificar la celda de flujo, siga las instrucciones del documento Flow Cell Check.

Celda de flujo Número mínimo de poros activos cubierto por la garantía
Flongle 50
MinION/GridION 800
PromethION 5000

4. Pre-PCR

Material
  • Input RNA in 10 mM Tris-HCl, pH 8.0
  • Midnight Primer Pool A (MP A)
  • Midnight Primer Pool B (MP B)

Consumibles
  • Arvensis B-Frame BIOCOMPOSITE 96 Well PCR Plate Fully Skirted Low Profile 0.2 ml wells
  • Bravo Lab Disposable Pipette Tips 250 µl - compatible with Bravo 96LT head (19477-022)
  • PCR plate seals
  • Nuclease-free water (e.g. ThermoFisher, cat # AM9937)
  • LunaScript RT SuperMix (LS RT)
  • Tubos de 1,5 ml Eppendorf DNA LoBind
  • Q5 HS Master Mix (Q5)

Instrumental
  • Ice bucket with ice
  • PCR hood with UV steriliser (optional but recommended to reduce cross-contamination)
  • Agilent Bravo liquid handling robot
  • P1000 pipette and tips
  • P200 pipette and tips
  • Pipeta y puntas P20
  • P2 pipette and tips
  • Microfuge
  • Termociclador
  • Centrifuge capable of taking 96-well plates

Run setup:

Turn on the Agilent Thermocube and set Position 4 to 4°C.

To cool position 4 prior to the run: open the file, under the deck layout, and tick the box near the block you want to cool. Set up the temperature and hit 'Run' to execute.

Agilent Themocube CPAC Temperature

Thaw and keep the samples, LunaScript, Q5 Hot Start Master mix, Midnight Primer Pool A (MPA) and Midnight Primer Pool B (MPB) on ice.

IMPORTANTE

To minimise risk of contamination, we recommend handling the Lunascript and primers in a clean template-free PCR hood.

IMPORTANTE

Prior to use, ensure all reagents have been thoroughly mixed by performing 20-30 full-volume pipette mixes.

Note: This is especially important with the Q5 Hot start master mix as the contents can precipitate following freeze-thaw cylces.

Take care when mixing and vortexing as this will introduce air bubbles, resulting in loss of volume.

In the template-free pre-PCR hood, prepare the following Primer master mixes in 1.5 ml Eppendorf DNA LoBind tubes and mix thoroughly as follows:

For x24 samples:

| Reagent | Pool A | Pool B | | --- | --- | --- | --- | --- | | Nuclease-free water | 172 µl | 172 µl | | Midnight Primer Pool A (MP A) | 2 µl | - | | Midnight Primer Pool B (MP B) | - | 2 µl | | Q5 HS Master Mix (Q5) | 102 µl | 102 µl | | Total | 276 µl | 276 µl |

For x48 samples:

| Reagent | Pool A | Pool B | | --- | --- | --- | --- | --- | | Nuclease-free water | 344 µl | 344 µl | | Midnight Primer Pool A (MP A) | 3 µl | - | | Midnight Primer Pool B (MP B) | - | 3 µl | | Q5 HS Master Mix (Q5) | 203 µl | 203 µl | | Total | 550 µl | 550 µl |

For x96 samples:

| Reagent | Pool A | Pool B | | --- | --- | --- | --- | --- | | Nuclease-free water | 687 µl | 687 µl | | Midnight Primer Pool A (MP A) | 6 µl | - | | Midnight Primer Pool B (MP B) | - | 6 µl | | Q5 HS Master Mix (Q5) | 407 µl | 407 µl | | Total | 1,100 µl | 1,100 µl |

Note: Taking care not to introduce air bubbles, pipette mix 10-15 times between each addition and perform a final full-volume pipette mix 10 times.

Keep on ice until use.

In the template-free pre-PCR hood and using a clean Arvensis plate, prepare the reagent input plate as follows:

For x24 samples:

Reagents Agilent PRE x24

For x48 samples:

Reagents Agilent PRE x48

For x96 samples:

Reagents Agilent PRE x96

Note: Take care to not introduce air bubbles while aliquoting the reagents into the Arvensis plate.

Once complete seal the plate and keep on ice until ready to transfer over to the Agilent Bravo robot.

In a pre-PCR hood and using a clean Arvensis plate, prepare the RNA sample input plate as follows:

For x24 samples:

Sample input x24 MRT

For x48 samples:

Sample input x48 MRT

For x96 samples:

Sample input x96 MRT

Note: Take care to not introduce air bubbles while aliquoting the samples into the Arvensis plate.

Once complete seal the plate and keep on ice until ready to transfer over to the Agilent Bravo robot.

On the Agilent Bravo, select the 'cDNA and Multiplex (X) samples' protocol, where (X) indicates the number of samples to be processed.

Set the number of columns of samples and the PCR plate type.

  • For X24 samples, select 3
  • For X48 samples, select 6
  • For X96 samples, select 12

Select 'Display Deck Layout'.

Add the labware, sample plate and reagent input plate as indicated on the form display.

For X24 samples:

Agilent pre deck layout x24

For X48 samples:

Agilent pre deck layout x48

For X96 samples:

Agilent pre deck layout x96

Select 'Run Protocol'.

To start the run, select 'Ok' from the figure below:

Agilent Bravo start run OK

After the Agilent Bravo has added the 2 µl of LunaScript to the samples, the robot will stop with the the following message:

Agilent Bravo RT PCR Wide

Remove the sample plate containing the LunaScript from the Agilent Bravo, seal it and spin it down.

Place the sample plate in a Thermal cycler and incubate using the following program:

Step Temperature Time Cycles
Primer annealing 25°C 2 min 1
cDNA synthesis 55°C 10 min 1
Heat inactivation 95°C 1 min 1
Hold 4°C

After placing the sample plate in the Thermal cycler, press "Continue" on the Agilent Bravo to start the addition of the Primer master mixes into a clean Arvensis plate.

Once the thermal cycler has completed the cDNA synthesis, remove the sample plate and spin down.

When prompted, place the sample plate back in the Agilent Bravo deck into position 4.

After the Agilent Bravo has added the 2.5 µl of RT to the Primer master mix plate/plates, the robot will stop with the the following message:

Agilent PCR AMP WIDE

Remove the PCR plate (or plates if processing X96 samples) from the Agilent Bravo, seal it and spin it down.

Place in the thermal cycler and incubate using the following program, with the heated lid set to 105°C:

Step Temperature Time Cycles
Initial denaturation 98°C 30 sec 1
Denaturation

Annealing and extension
98°C

61°C
65°C
15 sec

2 min
3 min

35
Hold 4°C
FIN DEL PROCESO

Once the PCR amplification is complete, remove the plate(s) from the thermal cycler and spin down. The plate(s) will be taken forward to the Post-PCR section of the protocol.

If necessary, the protocol can be paused at this point. The samples should be kept at 4°C and can be stored overnight.

5. Post-PCR

Material
  • Rapid Barcode Plate (RB96)
  • AMPure XP Beads (AXP, or SPRI)
  • Elution Buffer from the Oxford Nanopore kit (EB)
  • Rapid Adapter F (RAP F)

Consumibles
  • Nuclease-free water (e.g. ThermoFisher, cat # AM9937)
  • Etanol al 80 % recién preparado con agua sin nucleasas
  • Bravo Lab Disposable Pipette Tips 250 µl - compatible with Bravo 96LT head (19477-022)
  • Arvensis B-Frame BIOCOMPOSITE 96 Well PCR Plate Fully Skirted Low Profile 0.2 ml wells
  • 96-well 0.8 ml MIDI plate (we recommend Abgene™ 96 Well 0.8 ml Polypropylene Deepwell Storage Plate: ThermoFisher, Cat # AB0859)
  • PCR plate seals
  • Tubos de ensayo Qubit™ (Invitrogen Q32856)
  • Qubit dsDNA HS Assay Kit (Invitrogen Q32851) (kit de ensayo ADNbc alta sensibilidad)

Instrumental
  • Agilent Bravo liquid handling robot
  • Termociclador
  • Centrifuge capable of taking 96-well plates
  • Pipeta y puntas P1000
  • Pipeta y puntas P200
  • P20 pipette and tips
  • P2 pipette and tips
  • Fluorímetro Qubit (o equivalente para el control de calidad)

Rapid Barcoding:

Select the 'Barcoding and clean-up' program on the Agilent Bravo.

Set the number of columns for your run:

  • For three columns of each primer pool (6 in total), select 3 columns.
  • For six columns of each primer pool (12 in total), select 6 columns.
  • For twelve columns of each primer pool (24 in total), select 12 columns.

Select 'Display Deck Layout'.

Add the Primer plates, the Rapid barcode plate and the labware as indicated on the display.

Select 'Run protocol'.

To start the run, select 'Ok' from the figure below:

Agilent Bravo start run OK

MEDIDA OPCIONAL

For runs using X24 or X48 samples, you will need to enter the starting index plate column for the RBK plate when prompted.

For example: If your barcode starts at column 4, enter "4" as seen in the figure below.

Set initial value variables WIDE

After the Agilent Bravo has completed the Rapid Barcoding plate, the robot will stop with the following message:

Agilent Bravo POST RBK Wide

Remove the barcoded sample plate from the Agilent Bravo, seal it and spin it down.

Place the barcoded sample plate in the thermal cycler and incubate at 30°C for 2 minutes and then at 80°C for 2 minutes.

Sample pooling and clean-up:

Follow the instructions for the Agilent Bravo deck set-up on the screen prompt.

Agilent Bravo POST RBK Wide

Resuspend the AMPure XP beads by vortexing.

While the barcoding plate is in the thermal cycler, using a clean MIDI 96 deep-well plate prepare the reagents as follows:

For X24 samples:

Reagents Agilent POST x24

For X48 samples:

Reagents Agilent POST x48

For X96 samples:

Reagents Agilent POST x96

Note: Take care to not introduce air bubbles while aliquoting the reagents into the deep-well plate.

Ensure all reagents are properly mixed prior to use.

When preparing the plates, well A12 will be empty. This is where the final elution will be found at the end of the Agilent Bravo run.

Prepare the deck of the Agilent Bravo with the reagent plate and labware as follows:

For X24 or X48 samples:

Agilent POST deck layout x24 48

For X96 samples:

Agilent POST deck layout x96

Once the thermal cycler has finished, remove the plate and spin it down.

Remove the seal on the rapid barcoding plate and return it to the allocated position on the Agilent Bravo deck.

Select "Continue" on the Agilent Bravo screen prompt to continue the run.

Ensure all of the labware and reagent plates are in the correct positions, you have removed all of the lids and the plates are unsealed before continuing.

After the run ends, the final library can be collected from position A12 in the deep-well plate. Remove and retain the final elution into a clean 1.5 ml Eppendorf DNA LoBind tube

Quantify DNA concentration of the final elution by using the Qubit dsDNA HS Assay Kit.

FIN DEL PROCESO

The quantified library is used for loading into the MinION flow cell. Store the library on ice until ready to load.

6. Priming and loading the SpotON Flow Cell

Material
  • Flush Buffer (FB)
  • Flush Tether (FLT)
  • Loading Beads II (LBII)
  • Sequencing Buffer II (SBII)
  • Loading Solution (LS)

Consumibles
  • Tubos de 1,5 ml Eppendorf DNA LoBind

Instrumental
  • MinION device
  • SpotON Flow Cell
  • Pantalla protectora celdas de flujo MinION/GridION
  • Pipeta y puntas P1000
  • Pipeta y puntas P100
  • Pipeta y puntas P20
  • Pipeta y puntas P10
CONSEJO

Cebado y carga de la celda de flujo

Se recomienda a los nuevos usuarios que miren el vídeo Priming and loading your flow cell antes de realizar su primer experimento.

Using the Loading Solution

We recommend using the Loading Beads II (LBII) for loading your library onto the flow cell for most sequencing experiments. However, if you have previously used water to load your library, you must use Loading Solution (LS) instead of water. Note: some customers have noticed that viscous libraries can be loaded more easily when not using Loading Beads II.

Thaw the Sequencing Buffer II (SBII), Loading Beads II (LBII) or Loading Solution (LS, if using), Flush Tether (FLT) and Flush Buffer (FB) at room temperature before mixing the reagents by vortexing, and spin down the SBII and FLT at room temperature.

Prepare the flow cell priming mix in a suitable vial for the number of flow cells to flush. Once combined, mix well by briefly vortexing.

Reagent Volume per flow cell
Flush Tether (FLT) 30 µl
Flush Buffer (FB) 1,170 µl

Open the MinION device lid and slide the flow cell under the clip.

Press down firmly on the flow cell to ensure correct thermal and electrical contact.

Flow Cell Loading Diagrams Step 1a

Flow Cell Loading Diagrams Step 1b

MEDIDA OPCIONAL

Antes de cargar la biblioteca, verifique la celda de flujo para determinar el número de poros disponible.

Si se ha verificado con anterioridad la cantidad de poros presentes en la celda de flujo, este paso se puede omitir.

Dispone de más información en las instrucciones de comprobación de la celda de flujo, del protocolo de MinKNOW.

Slide the priming port cover clockwise to open the priming port.

Flow Cell Loading Diagrams Step 2

IMPORTANTE

Tenga cuidado a la hora de extraer el tampón de la celda de flujo. No retire más de 20-30 μl y asegúrese de que el tampón cubra la matriz de poros en todo momento. La introducción de burbujas de aire en la matriz puede dañar los poros de manera irreversible.

Tras abrir el puerto de cebado, verificar si hay una burbuja de aire bajo la tapa. Retirar una pequeña cantidad de tampón para quitar las burbujas:

  1. Ajustar una pipeta P1000 a 200 μl.
  2. Introducir la punta de la pipeta en el puerto de cebado.
  3. Girar la rueda hasta que el indicador de volumen marque 220-230 μl o hasta que se pueda ver una pequeña cantidad de tampón entrar en la punta de la pipeta.

Nota: Comprobar que haya un flujo continuo de tampón circulando desde el puerto de cebado a través de la matriz de poros.

Flow Cell Loading Diagrams Step 03 V5

Cargar 800 μl de solución en el puerto de cebado, evitando introducir burbujas de aire. Esperar 5 minutos. Durante este tiempo, preparar la biblioteca para cargar siguiendo los pasos a continuación.

Flow Cell Loading Diagrams Step 04 V5 SPANISH

Thoroughly mix the contents of the Loading Beads II (LBII) by pipetting.

IMPORTANTE

The Loading Beads II (LBII) tube contains a suspension of beads. These beads settle very quickly. It is vital that they are mixed immediately before use.

In a new tube, prepare the library for loading as follows:

Reagent Volume per flow cell
Sequencing Buffer II (SBII) 37.5 µl
Loading Beads II (LBII) mixed immediately before use, or Loading Solution (LS), if using 25.5 µl
DNA library 12 µl
Total 75 µl

Note: Load the library onto the flow cell immediately after adding the Sequencing Buffer II (SBII) and Loading Beads II (LBII) because the fuel in the buffer will start to be consumed by the adapter.

Completar el cebado de la celda de flujo:

  1. Levantar suavemente la tapa del puerto de carga SpotON.
  2. Cargar 200 µl de solución en el puerto de cebado (no en el puerto de muestra SpotON), evitando introducir burbujas de aire.

Flow Cell Loading Diagrams Step 5

Flow Cell Loading Diagrams Step 06 V5 SPANISH 2

Mezclar la biblioteca pipeteando suavemente, justo antes de cargar.

Añadir, gota a gota, 75 μl de la biblioteca preparada en el puerto de muestra SpotON. Procurar que cada gota fluya hacia adentro del puerto antes de añadir la siguiente.

Flow Cell Loading Diagram Step 07 V5 SPANISH

Volver a colocar con cuidado, la tapa del puerto de muestra SpotON, procurando que el tapón encaje en el agujero y cerrar el puerto de cebado.

Step 8 update - SPANISH

Flow Cell Loading Diagrams Step 9 SPANISH

IMPORTANTE

Para obtener resultados de secuenciación óptimos, coloque la pantalla protectora sobre la celda de flujo justo después de cargar la biblioteca.

Recomendamos colocar la pantalla protectora en la celda de flujo y dejarla puesta mientras la biblioteca esté cargada, incluyendo los lavados y pasos de recarga. Retirar la pantalla cuando se haya extraído la biblioteca de la celda de flujo.

Colocar la pantalla protectora de la siguiente manera:

  1. Colocar con cuidado el borde delantero de la pantalla protectora contra el clip. Nota: No hacer fuerza sobre ella.

  2. Colocar la pantalla protectora con suavidad sobre la celda de flujo. La pieza debe asentarse alrededor de la tapa SpotON y debe cubrir por completo la sección superior de la celda de flujo.

J2264 - Light shield animation Flow Cell FAW optimised. SPANISH

ATENCIÓN

La pantalla protectora no está fijada a la celda de flujo. Una vez colocada, es necesario manipularla con cuidado.

FIN DEL PROCESO

Cerrar la tapa del dispositivo y configurar un experimento de secuenciación en MinKNOW.

7. Data acquisition and basecalling

Aspectos generales del análisis de datos de nanoporos

Para obtener una descripción completa del análisis de datos de nanoporos, que incluya distintas posibilidades para el análisis de identificación y postidentificicación de bases, consultar el documento Data Analysis.

IMPORTANTE

Required settings in MinKNOW

The correct barcoding parameters must be set up on MinKNOW prior to the sequencing run. During the run setup, in the Analysis tab:

  1. Enable Barcoding.
  2. Select Edit options.
  3. Enable Mid-read barcode filtering.
  4. Enable Override minimum barcoding score and set the value to 60.
  5. Enable Override minimum mid-read barcoding score and set the value to 50.

MRT Run setup analysis - Barcoding highlights

MRT Run setup Barcoding options

Cómo empezar a secuenciar

El programa MinKNOW realiza el control del dispositivo de secuenciación, la adquisición de datos y la identificación de bases en tiempo real. Una vez que el usuario ha instalado MinKNOW en su ordenador, hay diferentes maneras de llevar a cabo la secuenciación:

1. Adquisición de datos e identificación de bases en tiempo real con el programa MinKNOW.

Seguir las instrucciones del protocolo de MinKNOW, desde el apartado "Starting a sequencing run" hasta el final del apartado "Completing a MinKNOW run".

2. Adquisición de datos e identificación de bases en tiempo real con el dispositivo GridION.

Seguir las instrucciones del manual de usuario de GridION.

3. Adquisición de datos e identificación de bases en tiempo real con el dispositivo MinION Mk1C.

Seguir las instrucciones del manual de usuario de MinION Mk1C.

4. Adquisición de datos e identificación de bases en tiempo real con el dispositivo PromethION.

Seguir las instrucciones de los manuales de usuario de PromethION o PromethION 2 Solo.

5. Adquisición de datos e identificación de bases posterior mediante MinKNOW.

Seguir las instrucciones del protocolo de MinKNOW, desde el apartado "Starting a sequencing run" hasta el final del apartado "Completing a MinKNOW run". Al configurar los parámetros del experimento, ajustar la pestaña Basecalling (Identificación de bases) en posición de APAGADO. Al terminar el experimento de secuenciación, seguir las instrucciones del apartado "Post-run analysis" del protocolo de MinKNOW.

8. Downstream analysis

Recommended pipeline analysis

The wf-artic is a bioinformatics workflow for the analysis of ARTIC sequencing data prepared using the Midnight protocol. The bioinformatics workflow is orchestrated by the Nextflow software. Nextflow is a publicly available and open-source project that enables the execution of scientific workflows in a scalable and reproducible way. The software is natively supported on the GridION device and can be simply installed on most Linux computers and servers. The installation is outlined later in the document.

The Midnight analysis uses the ARTIC bioinformatics workflow.

Demultiplexed sequence reads are processed using the ARTIC FieldBioinformatics software that has been subtly modified for the analysis of FASTQ sequences prepared using Oxford Nanopore rapid sequencing kits. The other modification to the ARTIC workflow is the use of a primer scheme that defines the sequencing primers used by the Midnight protocol and their genomic locations on the SARS-CoV-2 genome.

The wf-artic workflow includes other analytical steps that include cladistic analysis using Nextclade and strain assignment using Pangolin. The data facets included in the report are parameterised and additional information such as plots of depth-of-coverage across the reference genome is optional.

The complete source for wf-artic is linked and the Nextflow software will download the scripts and logic flow from this location.

On GridION devices, the wf-artic workflow will start automatically after sequencing. However, on other devices, this will have to be started manually as outlined further on this page under 'Running a Midnight analysis'.

Software set up and installation

The wf-artic workflow requires the Nextflow and Docker software to have been installed. The EPI2ME quickstart guide provides instructions for the installation of these requirements for GridION, PromethION and general Ubuntu Linux users and provides a little more introduction to the Nextflow software.

Automatic start on GridION:

To set up the Midnight analysis to start automatically after sequencing on GridION, select the Rapid Barcoding Kit 96 (SQK-RBK110.96) kit with the Midnight RT PCR Expansion (EXP-MRT001) pack on MinKNOW when setting up a sequencing run.

When the workflow has finished, the relevant analysis files will be available in the following output folder:

processing/artic/artic_DATE_TIME_67195e17

Post-run analysis on GridION:

The Midnight analysis can also be started post-run on GridION:

  1. On the start page, click 'Analysis'
  2. Click 'Workflow'
  3. From the dropdown menu, select 'post_processing/artic/artic'
  4. Select your input folder with the sequencing data and the location for the output folder

Midnight gridion workflow

Using Linux command line:

The wf-artic workflow can be run from the Linux command line. The workflow can be installed or updated with the command:

$ nextflow pull epi2me-labs/wf-artic

Demultiplexing of multiple barcoded samples

The wf-artic requires FASTQ format sequence data that has already been demultiplexed. Sequences can either be demultiplexed directly in the MinKNOW software or as a post-sequencing step by the guppy_barcoder software provided by the Guppy software.

The Midnight protocol uses a rapid barcoding kit; it is therefore important to note that the demultiplexing step must not require barcodes at both ends of the sequence.

The expected input for wf-artic is a folder of folders as shown below. Each of the barcode folders should contain the FASTQ sequence data and files may either be uncompressed or gzipped.

$ tree -d MidnightFastq/

MidnightFastq/

├── barcode01

├── barcode02

├── barcode03

├── barcode04

├── barcode05

├── barcode06

└── unclassified

Running a Midnight analysis

The reference command for running a Midnight analysis is as follows. The parameters are explained further on in the document.

nextflow run epi2me-labs/wf-artic \

--scheme_name SARS-CoV-2 \

--scheme_version V1200 \

--min_len 200 \

--max_len 1100 \

--out_dir PATH_TO_OUTPUT \

--fastq PATH_TO_FASTQ_PASS \

-work-dir PATH_TO_INTERMEDIATE_FILES

Type the command into you linux terminal and press enter.

Picture1Midnight

Nextflow will describe the analysis as it progresses; the figure above shows an example run from a 48-plex analysis. We can see which processes have completed and the processes that are still running and or queued.

Parameter definitions

  • nextflow run epi2me-labs/wf-artic An instruction to use the Nextflow software to run a workflow, which is further explained here.

  • --scheme_name SARS-CoV-2 An instruction for the ARTIC software to use the primer scheme that corresponds to the amplicons tiled across the whole SARS-CoV-2 genome.

  • --scheme_version V1200 This defines the version of the ARTIC primers to use. The Midnight protocol uses the primer set refered to as V1200.

  • –-min_len 200 This sets the minimum allowed sequence length as 200 nucleotides.

  • –-max_len 1100 This sets the maximum allowed sequence length as 1100 nucleotides.

  • --out_dir PATH_TO_OUTPUT This instructs the Nextflow software where the results should be stored; please change PATH_TO_OUTPUT to the location on your computer where files should be stored.

  • --fastq PATH_TO_FASTQ_PASS This instructs Nextflow which sequences should be used in the analysis. Please change PATH_TO_FASTQ_PASS to an existing fastq_pass folder from a Midnight run.

  • -work_dir PATH TO WORK DIRECTORY Please note the single hyphen; this is a Nextflow parameter. This defines where the intermediate files are stored. This folder may contain a significant amount of information; please see the section on housekeeping.

Other command line parameters

Other commands and options can be provided to the Nextflow command:

  • --samples This describes a sample file that links barcode identifier with sample names. These sample names will be reported in the HTML format report and in the CSV file of genotypes. The sample file should be a comma-delimited file and must contain the column names barcode and sample_name.

  • --help This will display the help-file which describes the available parameters and other information on default values and their meanings.

  • --medaka_model This defines the model that should be used by the Medaka software for variant calling (and thus consensus preparation).

IMPORTANTE

Basecalling model

If you are basecalling using a FAST model, then this should be changed to reflect the appropriate model and version of Guppy used.

  • Default model used: r941_min_hac_variant_g507.
  • If you have used FAST basecalling, please use: r941_min_fast_variant_g507.
  • If HAC basecalling was performed using an earlier version of MinKNOW, please use: r941_min_high_g360.

Result files

Results will be written to the location specified by the --out_dir parameter. These output results include:

  • all_consensus.fasta A multi-FASTA format sequence file containing the consensus sequence for each of the samples investigated. This consensus sequence has been prepared for the whole SARS-CoV-2 genome, not just the spike protein region. The consensus sequence masks the non-spike regions and regions of low sequence coverage with N residues.

  • all_variants.vcf.gz A gzipped VCF file that describes all high-quality genetic variants called by medaka from the sequenced samples.

  • all_variants.vcf.gz.tbi An index file for the gzipped VCF file.

  • consensus_status.txt A tab delimited file that reports whether a consensus sequence has been successfully prepared for a sample, or not.

  • wf-artic-report.html A report summarising these data. This HTML format report also includes the output of the Nextclade software that can be used for a visual inspection of, for example, primer drop out or other qualitative consensus sequence aspects.

Other files are included in the work-directory. This includes per sample VCF files of all genetic variants prior to filtering and other sequences.

Housekeeping and disk usage

The nextflow parameter, -work-dir, was introduced as a parameter to define where the workflow intermediate files are stored. This folder will accumulate a significant number of files that correspond to raw BAM files and other larger intermediates. We recommend this folder to be routinely cleared.

Updating the wf-artic software

Updated versions of the wf-artic software may be released and an alert to the availability of newer workflow versions will be noted by the Nextflow software at run-time.

To update the software:

nextflow pull epi2me-labs/wf-artic

It may be necessary to first delete the cached workflow files. This can be achieved with the command:

nextflow drop -f epi2me-labs/wf-artic

9. Reutilización y devoluciones de las celdas de flujo

Material
  • Flow Cell Wash Kit (EXP-WSH004) (kit de lavado de celda de flujo)

Si al terminar el experimento desea volver a usar la celda de flujo, siga las instrucciones del protocolo Flow Cell Wash Kit y guarde la celda de flujo lavada a 2-8 ⁰C.

El protocolo Flow Cell Wash Kit está disponible en la comunidad Nanopore.

CONSEJO

Una vez terminado el experimento, recomendamos lavar la celda de flujo cuanto antes. Si no es posible, se puede dejar en el dispositivo y lavar al día siguiente.

Otra posibilidad es seguir el procedimiento de devolución para lavar la celda de flujo y enviarla a Oxford Nanopore.

Aquí puede encontrar las instrucciones para devolver celdas de flujo.

Nota: Antes de proceder a su devolución, las celdas de flujo deben lavarse con agua desionizada.

IMPORTANTE

Ante cualquier duda o pregunta acerca del experimento de secuenciación, consulte la guía de resolución de problemas, Troubleshooting Guide, que se encuentra en la versión en línea de este protocolo.

10. Problemas durante la extracción de ADN/ARN y la preparación de bibliotecas

A continuación hay una lista de los problemas más frecuentes, con algunas posibles causas y soluciones propuestas.

También disponemos de una página de preguntas frecuentes, FAQ, en la sección Support de la comunidad Nanopore.

Si ha probado las soluciones propuestas y continúa teniendo problemas, póngase en contacto con el departamento de asistencia técnica, bien por correo electrónico (support@nanoporetech.com) o a través del Live Chat de la comunidad Nanopore.

Baja calidad de la muestra

Observación Posible causa Comentarios y acciones recomendadas
Baja pureza del ADN (la lectura del Nanodrop para ADN OD 260/280 es <1,8 y OD 260/230 es <2,0-2,2) El método de extracción de ADN no proporciona la pureza necesaria Los efectos de los contaminantes se muestran en la página Contaminants. Pruebe con un método de extracción alternativo que no provoque el arrastre de contaminantes.

Considere realizar un paso adicional de limpieza SPRI.
Baja integridad del ARN (número de integridad del ARN <9,5 RIN o la banda ARNr se muestra como una mancha en el gel). El ARN se degradó durante la extracción Probar un método de extracción de ARN diferente. Encontrará más información sobre RIN en la página RNA Integrity Number. Asimismo, dispone de información adicional en la página DNA/RNA Handling.
El ARN tiene una longitud de fragmento más corta de lo esperado El ARN se degradó durante la extracción Probar un método de extracción de ARN diferente. Encontrará más información sobre RIN en la página RNA Integrity Number. Asimismo, dispone de información adicional en la página DNA/RNA Handling.

Cuando se trabaje con ARN, recomendamos que el espacio de trabajo y el instrumental de laboratorio estén libres de ribonucleasas.

Escasa recuperación de ADN tras la limpieza con microesferas magnéticas AMPure

Observación Posible causa Comentarios y acciones recomendadas
Escasa recuperación Pérdida de ADN debido a una proporción de microesferas magnéticas AMPure por muestra inferior a lo previsto. 1. Las microesferas magnéticas AMPure precipitan con rapidez; antes de añadirlas a la muestra hay que asegurarse de que estén bien resuspendidas.

2. Si la proporción de microesferas por muestra es inferior a 0.4:1, los fragmentos de ADN, sean del tamaño que sean, se perderán durante la limpieza.
Escasa recuperación Los fragmentos de ADN son más cortos de lo esperado Cuanto menor sea la proporción de microesferas magnéticas AMPure por muestra, más rigurosa será la selección de fragmentos largos frente a los cortos. Determinar siempre la longitud de la muestra de ADN en un gel de agarosa u otros métodos de electroforesis en gel, y, a continuación, calcular la cantidad adecuada de microesferas magnéticas que se debe utilizar. SPRI cleanup
Escasa recuperación tras la preparación de extremos El paso de lavado utilizó etanol a <70 % Cuando se utilice etanol a <70 %, el ADN se eluirá de las microesferas magnéticas. Asegúrese de utilizar el porcentaje correcto.

11. Issues during the sequencing run

A continuación hay una lista de los problemas más frecuentes, con algunas posibles causas y soluciones propuestas.

También disponemos de una página de preguntas frecuentes, FAQ, en la sección Support de la comunidad Nanopore.

Si ha probado las soluciones propuestas y continúa teniendo problemas, póngase en contacto con el departamento de asistencia técnica, bien por correo electrónico (support@nanoporetech.com) o a través del Live Chat de la comunidad Nanopore.

Menos poros al inicio de la secuenciación que después de verificar la celda de flujo

Observación Posible causa Comentarios y acciones recomendadas
MinKNOW presentó al inicio de la secuenciación un número de poros inferior al indicado durante la comprobación de la celda de flujo Se introdujo una burbuja de aire en la matriz de nanoporos Tras comprobar el número de poros presente en la celda de flujo, es imprescindible quitar las burbujas que haya cerca del puerto de cebado. Si no se quitan, pueden desplazarse a la matriz de nanoporos y dañar de manera irreversible los nanoporos expuestos al aire. En este vídeo se muestran algunas buenas prácticas para evitar que esto ocurra.
MinKNOW presentó al inicio de la secuenciación un número de poros inferior al indicado durante la comprobación de la celda de flujo La celda de flujo no está colocada correctamente Detener el ciclo de secuenciación, quitar la celda de flujo del dispositivo e insertarla de nuevo. Comprobar que está firmemente asentada en el dispositivo y que ha alcanzado la temperatura deseada. Si procede, probar con una posición diferente del dispositivo (GriION/PromethION).
MinKNOW presentó al inicio de la secuenciación un número de poros inferior al indicado durante la comprobación de la celda de flujo La presencia de contaminantes en la biblioteca ha dañado o bloqueado los poros El número de poros resultante tras la comprobación de la celda de flujo se realiza usando el control de calidad de las moléculas de ADN presentes en el tampón de almacenamiento de la celda de flujo. Al inicio de la secuenciación, se utiliza la misma biblioteca para estimar el número de poros activos. Por este motivo, se estima que puede haber una variabilidad del 10 % en el número de poros detectados. Tener un número de poros considerablemente inferior al inicio de la secuenciación puede deberse a la presencia de contaminantes en la biblioteca que hayan dañado las membranas o bloqueado los poros. Para mejorar la pureza del material de entrada tal vez sea necesario usar métodos de purificación o extracción de ADN/ARN alternativos. Los efectos de los contaminantes están descritos en la página Contaminants. Se recomienda, probar con un método de extracción alternativo que no provoque el arrastre de contaminantes.

Error en el script de MinKNOW

Observación Posible causa Comentarios y acciones recomendadas
MinKNOW muestra el mensaje "Error en el script"
Reiniciar el ordenador y reiniciar MinKNOW. Si el problema continúa, reúna los archivos de registro MinKNOW log files y contacte con el servicio de asistencia técnica. Si no dispone de otro dispositivo de secuenciación, recomendamos que guarde la celda de flujo con la biblioteca cargada a 4 °C y contacte con el servicio de asistencia técnica para recibir recomendaciones de almacenamiento adicionales.

Pore occupancy below 40%

Observation Possible cause Comments and actions
Pore occupancy <40% Not enough library was loaded on the flow cell Ensure you load the recommended amount of good quality library in the relevant library prep protocol onto your flow cell. Please quantify the library before loading and calculate mols using tools like the Promega Biomath Calculator, choosing "dsDNA: µg to pmol"
Pore occupancy close to 0 The Ligation Sequencing Kit was used, and sequencing adapters did not ligate to the DNA Make sure to use the NEBNext Quick Ligation Module (E6056) and Oxford Nanopore Technologies Ligation Buffer (LNB, provided in the sequencing kit) at the sequencing adapter ligation step, and use the correct amount of each reagent. A Lambda control library can be prepared to test the integrity of the third-party reagents.
Pore occupancy close to 0 The Ligation Sequencing Kit was used, and ethanol was used instead of LFB or SFB at the wash step after sequencing adapter ligation Ethanol can denature the motor protein on the sequencing adapters. Make sure the LFB or SFB buffer was used after ligation of sequencing adapters.
Pore occupancy close to 0 No tether on the flow cell Tethers are adding during flow cell priming (FLT/FCT tube). Make sure FLT/FCT was added to FB/FCF before priming.

Longitud de lectura más corta de lo esperado

Observación Posible causa Comentarios y acciones recomendadas
Longitud de lectura más corta de lo esperado Fragmentación no deseada de la muestra de ADN La longitud de lectura refleja la longitud del fragmento de la muestra de ADN. La muestra de ADN se puede fragmentar durante la extracción de la preparación de la biblioteca.

1. Consulte la sección de buenas prácticas de los métodos de extracción en la página Extraction Methods de la comunidad Nanopore.

2. Visualizar la distribución de la longitud de los fragmentos de las muestras de ADN en un gel de agarosa antes de proceder a la preparación de la biblioteca. DNA gel2 En la imagen superior, la muestra 1 contiene alto peso molecular, mientras que la muestra 2 se ha fragmentado.

3. Durante la preparación de la biblioteca, evitar pipetear y agitar en vórtex cuando se mezclen los reactivos. Dar suaves golpes con el dedo o invertir el vial es suficiente.

Gran proporción de poros no disponibles

Observación Posible causa Comentarios y acciones recomendadas
Gran proporción de poros no disponibles (se muestran en azul oscuro en el panel de canales y en el gráfico de actividad de poros)

image2022-3-25 10-43-25 Conforme pasa el tiempo, el gráfico de actividad de poros de arriba muestra una proporción creciente de poros no disponibles.
Hay contaminantes presentes en la muestra Algunos contaminantes se pueden eliminar de los poros mediante la función de desbloqueo incorporada en MinKNOW. Si funciona, el estado de los poros cambiará a "sequencing pores" (secuenciación de poros). Si la porción poros no disponibles se mantiene elevada o aumenta, pruebe una de las siguientes opciones:

1. Realizar un enjuague de nucleasa con el kit de lavado Flow Cell Wash Kit (EXP-WSH004)
2. Realizar varios ciclos de PCR para intentar diluir cualquier contaminante que pueda estar causando problemas.

Gran proporción de poros inactivos

Observación Posible causa Comentarios y acciones recomendadas
Gran proporción de poros inactivos/no disponibles (se muestran en azul claro en el panel de canales y en el gráfico de actividad de poros. Los poros o membranas están dañados de manera irreversible) Se han introducido burbujas de aire en la celda de flujo Las burbujas de aire introducidas durante el cebado de la celda y la carga de la biblioteca pueden dañar los poros de forma permanente. Para conocer las buenas prácticas de cebado y carga de la celda de flujo, ver el vídeo Priming and loading your flow cell
Gran proporción de poros inactivos/no disponibles Ciertos compuestos copurificados con ADN Compuestos conocidos, incluidos los polisacáridos, se asocian generalmente con el ADN genómico de las plantas.

1. Consulte la página Plant leaf DNA extraction method.
2. Limpiar usando el kit QIAGEN PowerClean Pro.
3. Realizar una amplificación del genoma completo con la muestra original de ADNg utilizando el kit QIAGEN REPLI-g.
Gran proporción de poros inactivos/no disponibles Hay contaminantes presentes en la muestra Los efectos de los contaminantes se muestran en la página Contaminants. Probar con un método de extracción alternativo que no provoque el arrastre de contaminantes.

Reducción de la velocidad de secuenciación y del índice de calidad Qscore en una fase avanzada de la secuenciación

Observación Posible causa Comentarios y acciones recomendadas
Reducción de la velocidad de secuenciación y el índice de calidad Qscore en una fase avanzada de la secuenciación En la química del kit 9 (p. ej., SQK-LSK109), cuando la celda de flujo está sobrecargada con la biblioteca se observa un consumo rápido de combustible (consulte el protocolo correspondiente a su biblioteca de ADN para ver las recomendaciones) Añadir más combustible a la celda de flujo, siguiendo las instrucciones en el protocolo de MinKNOW. En futuros experimentos, cargar cantidades menores de biblioteca en la celda de flujo.

Fluctuación de la temperatura

Observación Posible causa Comentarios y acciones recomendadas
Fluctuación de la temperatura La celda de flujo ha perdido contacto con el dispositivo Comprobar que una almohadilla térmica cubra la placa metálica de la parte posterior de la celda de flujo. Reinsertar la celda de flujo y presionar para asegurarse de que las clavijas del conector estén bien conectadas al dispositivo. Si el problema continúa, contacte con el servicio de asistencia técnica.

Error al intentar alcanzar la temperatura deseada

Observación Posible causa Comentarios y acciones recomendadas
MinKNOW muestra el mensaje "Error al intentar alcanzar la temperatura deseada" El dispositivo ha sido colocado en un lugar a una temperatura ambiente inferior a la media o en un lugar con escasa ventilación (lo que provoca el sobrecalientamiento de las celdas de flujo). MinKNOW tiene un tiempo predeterminado para que las celdas de flujo alcancen la temperatura fijada. Una vez acabado el tiempo, aparece un mensaje de error, pero el experimento de secuenciación continua. Secuenciar a una temperatura incorrecta puede llevar a una disminución en el rendimiento y a generar un índice de calidad Qscore menor. Corrija la ubicación del dispositivo, procure que esté a temperatura ambiente y tenga buena ventilación; a continuación, reinicie el proceso en MinKNOW. Para obtener más información sobre el control de temperatura de MinKNOW Mk 1B, consulte la sección de preguntas frecuentes, FAQ.

Guppy – no input .fast5 was found or basecalled

Observation Possible cause Comments and actions
No input .fast5 was found or basecalled input_path did not point to the .fast5 file location The --input_path has to be followed by the full file path to the .fast5 files to be basecalled, and the location has to be accessible either locally or remotely through SSH.
No input .fast5 was found or basecalled The .fast5 files were in a subfolder at the input_path location To allow Guppy to look into subfolders, add the --recursive flag to the command

Guppy – no Pass or Fail folders were generated after basecalling

Observation Possible cause Comments and actions
No Pass or Fail folders were generated after basecalling The --qscore_filtering flag was not included in the command The --qscore_filtering flag enables filtering of reads into Pass and Fail folders inside the output folder, based on their strand q-score. When performing live basecalling in MinKNOW, a q-score of 7 (corresponding to a basecall accuracy of ~80%) is used to separate reads into Pass and Fail folders.

Guppy – unusually slow processing on a GPU computer

Observation Possible cause Comments and actions
Unusually slow processing on a GPU computer The --device flag wasn't included in the command The --device flag specifies a GPU device to use for accelerate basecalling. If not included in the command, GPU will not be used. GPUs are counted from zero. An example is --device cuda:0 cuda:1, when 2 GPUs are specified to use by the Guppy command.

Last updated: 6/29/2023

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