Plant/dier De Novo-genoomvolgordebepaling
De NovoVolgordebepaling verwys na die konstruksie van 'n spesie se hele genoom deur gebruik te maak van volgordebepalingstegnologieë in die afwesigheid van 'n verwysingsgenoom. Die bekendstelling en wydverspreide aanvaarding van derdegenerasie-volgordebepaling, met langer lesings, het genoomsamestelling aansienlik verbeter deur die oorvleueling tussen lesings te verhoog. Hierdie verbetering is veral relevant wanneer daar met uitdagende genome gehandel word, soos dié wat hoë heterosigositeit, 'n hoë verhouding van herhalende streke, poliploïede en streke met herhalende elemente, abnormale GC-inhoud of hoë kompleksiteit toon wat tipies swak saamgestel word deur slegs kortlees-volgordebepaling te gebruik.
Ons eenstop-oplossing bied geïntegreerde volgordebepalingsdienste en bioinformatiese analise wat 'n hoëgehalte de novo-saamgestelde genoom lewer. 'n Aanvanklike genoomopname met Illumina verskaf ramings van genoomgrootte en -kompleksiteit, en hierdie inligting word gebruik om die volgende stap van langlees-volgordebepaling met PacBio HiFi te lei, gevolg deurvan nuuts afsamestelling van contigs. Die daaropvolgende gebruik van HiC-samestelling maak die verankering van die contigs aan die genoom moontlik, wat 'n samestelling op chromosoomvlak verkry. Laastens word die genoom geannoteer deur geenvoorspelling en deur die volgordebepaling van uitgedrukte gene, deur gebruik te maak van transkriptome met kort en lang lesings.
Dienskenmerke
● Integrasie van verskeie volgordebepaling- en bioinformatiese dienste in 'n eenstopoplossing:
Genoomopname met Illumina om genoomgrootte te skat en daaropvolgende stappe te lei;
Lang leesvolgorde virvan nuuts afsamestelling van kontigs;
Hi-C-volgordebepaling vir chromosoomverankering;
mRNA-volgordebepaling vir annotasie van gene;
Validering van die vergadering.
● Diens geskik vir die konstruksie van nuwe genome of die verbetering van bestaande verwysingsgenome vir spesies van belang.
Diensvoordele
Ontwikkeling van volgordebepalingsplatforms en bioinformatika invan nuuts afgenoomsamestelling
(Amarasinghe SL et al.,Genoombiologie, 2020)
●Uitgebreide kundigheid en publikasierekordBMKGene het massiewe ervaring opgedoen in hoëgehalte-genoomsamestelling van diverse spesies, insluitend diploïede genome en hoogs komplekse genome van poliploïede en allopoliploïede spesies. Sedert 2018 het ons bygedra tot meer as300 publikasies met 'n hoë impak, en meer as 20 daarvan is in Nature Genetics gepubliseer.
● Eenstop-oplossingOns geïntegreerde benadering kombineer verskeie volgordebepalingstegnologieë en bioinformatiese ontledings in 'n samehangende werkvloei, wat 'n hoëgehalte-saamgestelde genoom lewer.
●Aangepas volgens u behoeftesOns dienswerkvloei is aanpasbaar, wat aanpassing vir genome met uiteenlopende kenmerke en spesifieke navorsingsbehoeftes moontlik maak. Dit sluit in die akkommodering van reuse-genome, poliploïede genome, hoogs heterosigotiese genome, en meer.
●Hoogs geskoolde bioinformatika- en laboratoriumspanmet groot ervaring in beide die eksperimentele en bioinformatika-front van komplekse genoomsamestellings en 'n reeks patente en sagteware-kopieregte.
●Na-verkope ondersteuning:Ons verbintenis strek verder as projekvoltooiing met 'n 3-maande na-verkope dienstydperk. Gedurende hierdie tyd bied ons projekopvolg, hulp met probleemoplossing en vraag-en-antwoordsessies om enige navrae rakende die resultate te beantwoord.
Diensspesifikasies
| Genoomopname | Genoomsamestelling | Chromosoomvlak | Genoom-annotasie |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| 30X PacBio CCS HiFi-lesings | 100X Hi-C | RNA-seq Illumina PE150 10 Gb + (opsioneel) Volle lengte RNA-seq PacBio 40 Gb of Nanopore 12 Gb |
Diensvereistes
Vir Genoomopname, Genoomsamestelling en Hi-C-samestelling:
| Weefsel- of geëkstraheerde nukleïensure | Genoomopname | Genoomsamestelling met PacBio | Hi-C-samestelling |
| Dierlike ingewande | ≥ 0.2 g
| ≥ 1 g | ≥ 1 g |
| Dierspier | |||
| Soogdierbloed | ≥ 0.3 ml | ≥ 1 ml | ≥ 2 ml |
| Pluimvee/Visbloed | ≥ 0.05 ml | ≥ 0.1 ml | |
| Plant - Vars Blaar | ≥ 0.5 g | ≥ 2 g | ≥ 2 g |
| Gekweekte selle | ≥ 1x106 | ≥ 5x106 | ≥ 1x107 |
| Insek | ≥ 0.2 g | ≥ 1 g | ≥ 1 g |
| Waterorganisme – Spierweefsel | ≥ 0.3 g | ≥ 1.5 g | ≥ 1.0 g |
| Waterorganisme – Alge | ≥ 0.5 g | ≥ 3.0 g | ≥ 2.0 g |
| Onttrekte DNA | Konsentrasie: ≥1 ng/ µL Hoeveelheid ≥ 30 ng Beperkte of geen agteruitgang of kontaminasie | Konsentrasie: ≥ 50 ng/µL Hoeveelheid: 8 µg/vloeisel/monster OD260/280=1.7-2.2 OD260/230=1.8-2.5 Beperkte of geen agteruitgang of kontaminasie |
-
|
Vir Genoom-annotasie met transkriptomika:
| Weefsel- of geëkstraheerde nukleïensure | Illumina Transkriptome | PacBio Transkriptome | Nanopoor Transkriptoom |
| Plant - Wortel/Stingel/Blaarblaar | 450 mg | 600 mg | |
| Plant - Blaar/Saad | 300 mg | 300 mg | |
| Plant - Vrugte | 1.2 g | 1.2 g | |
| Dierhart/Derm | 300 mg | 300 mg | |
| Dierlike ingewande/brein | 240 mg | 240 mg | |
| Dierspier | 450 mg | 450 mg | |
| Dierbene/Hare/Vel | 1 g | 1 g | |
| Geleedpotige - Insek | 6 | 6 | |
| Geleedpotige - Skaaldiere | 300 mg | 300 mg | |
| Volbloed | 1 buis | 1 buis | |
| Geëkstraheerde RNA | Konsentrasie: ≥ 20 ng/µL Hoeveelheid ≥ 0.3 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 RIN≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Konsentrasie: ≥ 100 ng/ µL Hoeveelheid ≥ 1 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 RIN≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Konsentrasie: ≥ 100 ng/ µL Hoeveelheid ≥ 1 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 RIN≥ 7.5 5≥28S/18S≥1 |
Aanbevole monsteraflewering
Houer: 2 ml sentrifugebuis (Foelie word nie aanbeveel nie)
(Vir die meeste van die monsters beveel ons aan om dit nie in etanol te preserveer nie.)
Monsteretikettering: Monsters moet duidelik gemerk wees en identies wees aan die ingediende monsterinligtingsvorm.
Versending: Droëys: Monsters moet eers in sakke verpak word en in droëys begrawe word.
Werkvloei
Dienswerkvloei
Eksperimentontwerp
Voorbeeld aflewering
DNS-ekstraksie
Biblioteekkonstruksie
Volgordebepaling
Data-analise
Na-verkope dienste
Volledige bioinformatiese analise, verdeel in 4 stappe:
1) Genoomopname, gebaseer op k-mer-analise met NGS-lesings:
Skatting van genoomgrootte
Skatting van heterosigositeit
Skatting van herhalende streke
2) Genoomsamestelling met PacBio HiFi:
De novovergadering
Assessering van samestelling: insluitend BUSCO-analise vir genoomvolledigheid en kartering van NGS- en PacBio HiFi-lesings
3) Hi-C-samestelling:
Hi-C biblioteek QC: beraming van geldige Hi-C interaksies
Hi-C-samestelling: groepering van contigs in groepe, gevolg deur contig-ordening binne elke groep en die toeken van contig-oriëntasie
Hi-C evaluering
4) Genoom-annotasie:
Nie-koderende RNA-voorspelling
Herhalende reeksidentifikasie (transposons en tandemherhalings)
Geenvoorspelling
§De novoab initio algoritmes
§ Gebaseer op homologie
§ Gebaseer op transkriptoom, met lang en kort lesings: lesings isvan nuuts afsaamgestel of gekarteer na die konsepgenoom
§ Annotasie van voorspelde gene met veelvuldige databasisse
1) Genoomopname - k-mer-analise
2) Genoomsamestelling
2) Genoomsamestelling – PacBio HiFi lees kartering na konsepsamestelling
2) Hi-C Samestelling – beraming van Hi-C geldige interaksiepare
3) Hi-C Na-montering evaluering
4) Genoom-annotasie – integrasie van voorspelde gene
4) Genoom-annotasie – voorspelde gene-annotasie
Verken die vooruitgang wat deur BMKGene se de novo genoomsamestellingsdienste vergemaklik word deur 'n saamgestelde versameling publikasies:
Li, C. et al. (2021) 'Genoomvolgordes onthul globale verspreidingsroetes en dui op konvergente genetiese aanpassings in seeperde-evolusie', Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. et al. (2023) 'Grootskaalse Chromosomale Veranderinge Lei tot Genoomvlak-Ekspressieveranderinge, Omgewingsaanpassing en Spesiasie in die Gayal (Bos frontalis)', Molekulêre Biologie en Evolusie, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. et al. (2023) 'Genoomsamestelling en genetiese disseksie van 'n prominente droogtebestande mieliekiemplasma', Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), pp. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. et al. (2023) 'Onthulling van die evolusie van tropaanalkaloïedbiosintese deur twee genome in die Solanaceae-familie te analiseer', Nature Communications 2023 14:1, 14(1), pp. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Uitdagende gevallestudies:
Telomeer-tot-telomeer-samestelling:Fu, A. et al. (2023) 'Telomeer-tot-telomeer genoomsamestelling van bitter spanspek (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) onthul vrugontwikkeling, samestelling en rypwordingsgenetiese eienskappe', Horticulture Research, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Haplotipe-samestelling:Hu, W. et al. (2021) 'Alleel-gedefinieerde genoom onthul bialleliese differensiasie tydens kassawe-evolusie', Molecular Plant, 14(6), pp. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Reuse genoomsamestelling:Yuan, J. et al. (2022) 'Genomiese basis van die giga-chromosome en giga-genoom van boompioen Paeonia ostii', Nature Communications 2022 13:1, 13(1), pp. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Poliploïede genoomsamestelling:Zhang, Q. et al. (2022) 'Genomiese insigte in die onlangse chromosoomvermindering van outopoliploïede suikerriet Saccharum spontaneum', Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), pp. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
