Секвениране на генома De Novo на растения/животини
Де НовоСеквенирането се отнася до конструирането на целия геном на даден вид, използвайки технологии за секвениране при липса на референтен геном. Въвеждането и широкото разпространение на секвениране от трето поколение, включващо по-дълги четения, значително подобриха сглобяването на генома чрез увеличаване на припокриването между четенията. Това подобрение е особено уместно, когато се работи с трудни геноми, като например такива с висока хетерозиготност, високо съотношение на повтарящи се региони, полиплоиди и региони с повтарящи се елементи, анормално GC съдържание или висока сложност, които обикновено са лошо сглобени, използвайки само секвениране с кратки четения.
Нашето универсално решение предоставя интегрирани услуги за секвениране и биоинформатичен анализ, които осигуряват висококачествен de novo сглобен геном. Първоначалното геномно проучване с Illumina предоставя оценки за размера и сложността на генома и тази информация се използва за насочване на следващата стъпка - секвениране на дълги четения с PacBio HiFi, последвано от...де новосглобяване на контиги. Последващото използване на HiC сглобяване позволява закотвянето на контигите към генома, получавайки сглобяване на хромозомно ниво. Накрая, геномът се анотира чрез генно предсказване и чрез секвениране на експресирани гени, прибягвайки до транскриптоми с кратки и дълги четения.
Характеристики на услугата
● Интегриране на множество услуги за секвениране и биоинформатика в едно решение:
Геномно проучване с Illumina за оценка на размера на генома и насочване на следващите стъпки;
Дълго четене на секвенции заде новосглобяване на контиги;
Hi-C секвениране за закотвяне на хромозоми;
секвениране на иРНК за анотация на гени;
Валидиране на сглобката.
● Услуга, подходяща за конструиране на нови геноми или подобряване на съществуващи референтни геноми за видове от интерес.
Предимства на услугата
Разработване на платформи за секвениране и биоинформатика вде новосглобяване на генома
(Амарасингхе С.Л. и др.,Геномна биология, 2020)
●Обширен опит и публикацииBMKGene е натрупала огромен опит във висококачественото сглобяване на геноми от различни видове, включително диплоидни геноми и силно сложни геноми на полиплоидни и алополиплоидни видове. От 2018 г. насам сме допринесли за над300 публикации с голямо въздействие, като над 20 от тях са публикувани в Nature Genetics.
● Решение на едно гишеНашият интегриран подход комбинира множество технологии за секвениране и биоинформационни анализи в единен работен процес, предоставяйки висококачествено сглобен геном.
●Съобразено с вашите нуждиРаботният процес на нашите услуги е персонализируем, което позволява адаптиране към геноми с разнообразни характеристики и специфични изследователски нужди. Това включва работа с гигантски геноми, полиплоидни геноми, силно хетерозиготни геноми и други.
●Висококвалифициран екип по биоинформатика и лабораторияс богат опит както в експерименталната, така и в биоинформатичната област на сложни геномни асемблирания, както и серия от патенти и софтуерни авторски права.
●Следпродажбена поддръжка:Нашият ангажимент се простира и след завършването на проекта с 3-месечен период на следпродажбено обслужване. През това време предлагаме проследяване на проекта, помощ при отстраняване на неизправности и сесии с въпроси и отговори, за да отговорим на всякакви въпроси, свързани с резултатите.
Спецификации на услугата
| Геномно проучване | Сглобяване на генома | Ниво на хромозоми | Анотация на генома |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| 30X PacBio CCS HiFi чете | 100X Hi-C | РНК-секвениране Illumina PE150 10 Gb + (по избор) Пълноразмерна РНК-секвенираща PacBio 40 Gb или Нанопор 12 Gb |
Изисквания за обслужване
За геномно проучване, геномно сглобяване и Hi-C сглобяване:
| Тъкан или екстрахирани нуклеинови киселини | Геномно проучване | Сглобяване на геном с PacBio | Hi-C монтаж |
| Животински вътрешности | 0,5-1 г
| ≥ 3,5 г | ≥2 г |
| Животински мускул | ≥ 5 г | ||
| Кръв на бозайници | 1,5 мл
| ≥ 5 мл | ≥2 мл |
| Кръв от домашни птици/риби | ≥ 0,5 мл | ||
| Растение - пресни листа | 1-2 г | ≥ 5 г | ≥ 4 г |
| Култивирани клетки |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| Насекомо | 0,5-1 г | ≥ 3 г | ≥ 2 г |
| Извлечена ДНК | Концентрация: ≥1 ng/µL Количество ≥ 30 нг Ограничено или никакво разграждане или замърсяване | Концентрация: ≥ 50 ng/µL Количество: 10 µg/проточна клетка/проба OD260/280=1.7-2.2 OD260/230=1.8-2.5 Ограничено или никакво разграждане или замърсяване |
-
|
За анотация на генома с транскриптомика:
| Тъкан или екстрахирани нуклеинови киселини | Illumina Transscriptome | PacBio транскриптом | Нанопорен транскриптом |
| Растение - корен/стъбло/венчелистче | 450 мг | 600 мг | |
| Растение – Листо/Семе | 300 мг | 300 мг | |
| Растение - Плод | 1,2 г | 1,2 г | |
| Сърце/черва на животно | 300 мг | 300 мг | |
| Животински вътрешности/мозък | 240 мг | 240 мг | |
| Животински мускул | 450 мг | 450 мг | |
| Животински кости/коса/кожа | 1 г | 1 г | |
| Членестоноги - насекоми | 6 | 6 | |
| Членестоноги - Ракообразни | 300 мг | 300 мг | |
| Цяла кръв | 1 туба | 1 туба | |
| Екстрахирана РНК | Концентрация: ≥ 20 ng/µL Количество ≥ 0,3 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 РИН≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Концентрация: ≥ 100 ng/ µL Количество ≥ 0,75 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 РИН≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Концентрация: ≥ 100 ng/ µL Количество ≥ 0,75 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 РИН≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Препоръчителна доставка на проби
Контейнер: 2 ml центрофужна епруветка (не се препоръчва калаено фолио)
(За повечето проби препоръчваме да не се съхраняват в етанол.)
Етикетиране на пробите: Пробите трябва да бъдат ясно етикетирани и идентични с подадения формуляр с информация за пробата.
Доставка: Сух лед: Пробите трябва първо да бъдат опаковани в торби и заровени в сух лед.
Работен процес
Работен поток на услугата
Дизайн на експеримента
Доставка на мостри
Екстракция на ДНК
Строителство на библиотека
Секвениране
Анализ на данни
Следпродажбено обслужване
Пълен биоинформационен анализ, разделен на 4 стъпки:
1) Геномно проучване, базирано на k-mer анализ с NGS, показва:
Оценка на размера на генома
Оценка на хетерозиготността
Оценка на повтарящи се региони
2) Сглобяване на генома с PacBio HiFi:
Де новомонтаж
Оценка на сглобяването: включително BUSCO анализ за пълнота на генома и картографиране на NGS и PacBio HiFi четения
3) Hi-C монтаж:
Hi-C библиотека QC: оценка на валидни Hi-C взаимодействия
Hi-C асемблиране: групиране на контиги в групи, последвано от подреждане на контиги във всяка група и задаване на ориентация на контигите
Оценка на Hi-C
4) Анотация на генома:
Предсказване на некодираща РНК
Идентификация на повтарящи се последователности (транспозони и тандемни повторения)
Предсказване на гени
§Де новоab initio алгоритми
§ Въз основа на хомология
§ Въз основа на транскриптома, с дълги и кратки четения: четенията саде новосглобени или картографирани към черновата на генома
§ Анотация на предсказани гени с множество бази данни
1) Геномно проучване - k-mer анализ
2) Сглобяване на генома
2) Сглобяване на генома – PacBio HiFi чете картографирането към чернова на сглобяване
2) Hi-C асемблиране – оценка на валидни Hi-C двойки взаимодействия
3) Оценка на Hi-C след сглобяване
4) Анотация на генома – интегриране на предсказани гени
4) Анотация на генома – анотация на предсказани гени
Разгледайте напредъка, улеснен от услугите за de novo сглобяване на геноми на BMKGene, чрез подбрана колекция от публикации:
Li, C. et al. (2021) „Геномните последователности разкриват глобални пътища на разпространение и предполагат конвергентни генетични адаптации в еволюцията на морските кончета“, Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. et al. (2023) „Мащабни хромозомни промени водят до промени в експресията на ниво геном, адаптация към околната среда и видообразуване при гаяла (Bos frontalis)“, Molecular Biology and Evolution, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. et al. (2023) „Сглобяване на геном и генетична дисекция на видна сухоустойчива зародишна плазма от царевица“, Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), стр. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. et al. (2023) „Разкриване на еволюцията на биосинтеза на тропановия алкалоид чрез анализ на два генома от семейство Solanaceae“, Nature Communications 2023 14:1, 14(1), стр. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Предизвикателни казуси:
Сглобяване на теломери:Fu, A. et al. (2023) „Теломерно-теломерно сглобяване на генома на горчив пъпеш (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) разкрива генетични характеристики на развитието, състава и зреенето на плодовете“, Horticulture Research, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Сглобяване на хаплотип:Hu, W. et al. (2021) „Алелно дефиниран геном разкрива биалелна диференциация по време на еволюцията на касавата“, Molecular Plant, 14(6), стр. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Гигантски геномен сбор:Yuan, J. et al. (2022) „Геномна основа на гигахромозомите и гигагенома на дървесния божур Paeonia ostii“, Nature Communications 2022 13:1, 13(1), стр. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Сглобяване на полиплоиден геном:Zhang, Q. et al. (2022) „Геномни прозрения за скорошното намаляване на хромозомите при автополиплоидната захарна тръстика Saccharum spontaneum“, Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), стр. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
