-
Proteomika
Proteomika se zaměřuje na proteiny – vykonavatele životních aktivit, které hrají klíčovou roli v regulaci transkripce v organismu. Analyzuje složení, úrovně exprese a modifikační stavy všech dynamicky se měnících proteinů v tkáních nebo buňkách a zabývá se významným dopadem dynamiky hojnosti proteomů na různé životní procesy. Široce se uplatňuje v medicíně, zemědělství a chovu zvířat. Kvalitativní proteomika využívá technologii HPLC-MS/MS pro identifikaci proteinů k identifikaci vzorků, včetně gelových stripů, IP a CO-IP/Pull-down vzorků. Kvantitativní proteomika dosahuje přesné kvantifikace a identifikace všech proteinů exprimovaných genomem nebo v komplexním smíšeném systému. Současné kvantitativní proteomické technologie se dělí hlavně na značené (TMT) a neznačené (Label Free, DIA, PRM) přístupy. BMKGENE poskytuje multiplatformní a multitechnologická proteomická řešení.
-
Metabolomika
Metabolomika, navazující obor genomiky, se zaměřuje především na látky s malými molekulami a molekulovou hmotností nižší než 1500 Da. Umožňuje metabolitům citlivěji odrážet reakce organismů na vnější podněty a fyziologické/patologické změny. Do výzkumného záběru patří také změny hladiny metabolitů vyvolané genetickými variacemi, což poskytuje novou výzkumnou perspektivu.
BMKGENE nabízí kompletní škálu metabolomických služeb, včetně necílené metabolomiky, široce cílené metabolomiky a cílené metabolomiky. Pomocí kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) nebo plynové chromatografie s hmotnostní spektrometrií (GC-MS) lze detekovat dynamické změny většiny nízkomolekulárních metabolitů v organismech před a po vnější stimulaci. Jádrem těchto služeb je identifikace metabolitů s významnými rozdíly mezi experimentální a kontrolní skupinou a další zkoumání jejich korelace s fyziologickými/patologickými změnami a základními mechanismy.
-
Sekvenování exozomální mRNA/LncRNA/CircRNA – Illumina
Exosomy jsou malé vezikuly vylučované buňkami, jejichž průměr se obvykle pohybuje od 30 do 100 nanometrů. Tyto vezikuly obsahují různé RNA. Předpokládá se, že exosomy hrají klíčovou roli v mezibuněčné komunikaci, imunitních reakcích a rozvoji onemocnění a mohou být šířeny do dalších částí těla prostřednictvím tělesných tekutin, jako je plazma, sliny a moč. Nesou specifické biomolekuly, které regulují funkce buněk příjemce a ovlivňují fyziologické stavy buněk. Exosomy jsou také považovány za klíčové pro rozvoj onemocnění, včetně rakoviny, neurodegenerativních onemocnění a zánětlivých stavů. Výzkum exosomů nabízí nové poznatky a metody pro diagnostiku, léčbu a prevenci onemocnění.
-
Sekvenování exozomální malé RNA – Illumina
Exosomy jsou malé vezikuly vylučované buňkami, jejichž průměr se obvykle pohybuje od 30 do 100 nanometrů. Tyto vezikuly obsahují různé RNA. Mezi typy RNA v exosomech je nejběžnější a nejrozsáhleji studovanou mikroRNA (miRNA). miRNA je třída nekódujících malých RNA o délce přibližně 18–25 nukleotidů. Zprostředkovávají posttranskripční umlčování genů vazbou na 3′ netranslatovanou oblast (3′ UTR) cílových mRNA, čímž regulují genovou expresi. Například exosomy vylučované určitými nádorovými buňkami obsahují specifické miRNA, jako je miR-126 a miR-92a. Tyto miRNA mohou ovlivňovat genovou expresi v buňkách příjemce a podporovat nádorovou angiogenezi (Tomohiro Umezu a kol., Oncogene, 2012).
-
BMKMANU S3000_Prostorový transkriptom
Prostorová transkriptomika je technika, která nám umožňuje zachytit a vizualizovat genovou expresi v tkáních. To může být klíčové pro pochopení interakce buněk.
Pro tento přístup existují různé platformy. V tomto ohledu společnost BMKGene vyvinula prostorový transkriptomový čip BMKManu 3000, platformu, která zvyšuje výkon techniky, dosahuje subcelulárního rozlišení a umožňuje nastavení víceúrovňového rozlišení.
Tento čip obklopuje 4,2 milionu bodů pomocí patentované technologie mikrojamek vrstvených kuličkami s prostorově čárovými kódy. Touto metodou po zachycení a amplifikaci získáváme knihovnu cDNA obohacenou o vzorky s čárovými kódy, které jsou kompatibilní s Illumina.
Kombinace prostorového čárového kódu a UMI zajišťuje přesnost a specifičnost generovaných dat. Díky kombinaci všech výše uvedených prvků poskytuje BMKManu extrémně všestranné nastavení dat.
-
Předpřipravené knihovny DNBSEQ
DNBSEQ, vyvinutá společností MGI, je inovativní technologie NGS, které se podařilo dále snížit náklady na sekvenování a zvýšit propustnost. Příprava knihoven DNBSEQ zahrnuje fragmentaci DNA, přípravu ssDNA a amplifikaci metodou rolling circle za účelem získání DNA nanokuliček (DNB). Ty se poté nanesou na pevný povrch a následně sekvenují kombinatorickou syntézou Probe-Anchor (cPAS). Technologie DNBSEQ kombinuje výhody nízké chybovosti amplifikace s použitím chybových vzorů s vysokou hustotou s nanokuličkami, což vede k sekvenování s vyšší propustností a přesností.
Naše služba sekvenování předpřipravených knihoven umožňuje zákazníkům připravit sekvenční knihovny Illumina z různých zdrojů (mimo jiné mRNA, celý genom, amplikon, 10x knihovny), které jsou v našich laboratořích převedeny do MGI knihoven pro sekvenování v DNBSEQ-T7, což umožňuje získat velké objemy dat za nižší náklady.
-
Interakce chromatinu na bázi Hi-C
Hi-C je metoda navržená k zachycení genomové konfigurace kombinací interakcí založených na blízkosti a vysokokapacitního sekvenování. Metoda je založena na zesíťování chromatinu formaldehydem, po kterém následuje štěpení a religace tak, že pouze kovalentně vázané fragmenty vytvářejí ligační produkty. Sekvenováním těchto ligačních produktů je možné studovat 3D organizaci genomu. Hi-C umožňuje studovat distribuci částí genomu, které jsou lehce zabalené (kompartmenty A, euchromatin) a s větší pravděpodobností transkripčně aktivní, a oblastí, které jsou hustěji zabalené (kompartmenty B, heterochromatin). Hi-C lze také použít k přesnému určení topologicky asociovaných domén (TAD), oblastí genomu, které mají složené struktury a pravděpodobně mají podobné expresní vzorce, a k identifikaci chromatinových smyček, oblastí DNA, které jsou ukotveny proteiny a které jsou často obohaceny o regulační prvky. Služba sekvenování Hi-C od BMKGene umožňuje výzkumníkům zkoumat prostorové dimenze genomiky a otevírá nové cesty k pochopení regulace genomu a jejích důsledků pro zdraví a nemoci.
-
Roztok PacBio 2+3 mRNA v plné délce
Ačkoli je sekvenování mRNA založené na NGS všestranným nástrojem pro kvantifikaci genové exprese, jeho spoléhání se na krátké čtení omezuje jeho účinnost v komplexních transkriptomických analýzách. Na druhou stranu, sekvenování PacBio (Iso-Seq) využívá technologii dlouhých čtení, která umožňuje sekvenování transkriptů mRNA v plné délce. Tento přístup usnadňuje komplexní zkoumání alternativního sestřihu, genových fúzí a polyadenylace, ačkoli není primární volbou pro kvantifikaci genové exprese. Kombinace 2+3 překlenuje mezeru mezi Illuminou a PacBio tím, že se spoléhá na čtení PacBio HiFi pro identifikaci kompletní sady izoforem transkriptů a sekvenování NGS pro kvantifikaci identických izoforem.
Platformy: PacBio Revio a Illumina NovaSeq
-
Analýza asociace v celém genomu
Cílem celogenomových asociačních studií (GWAS) je identifikovat genetické varianty (genotypy) spojené se specifickými znaky (fenotypy). Prozkoumáním genetických markerů napříč celým genomem u velkého počtu jedinců GWAS extrapoluje asociace genotyp-fenotyp prostřednictvím statistických analýz na úrovni populace. Tato metodologie nachází rozsáhlé uplatnění při výzkumu lidských onemocnění a zkoumání funkčních genů souvisejících se složitými znaky u zvířat nebo rostlin.
V BMKGENE nabízíme dvě možnosti provádění GWAS na velkých populacích: využití celogenomového sekvenování (WGS) nebo volbu metody sekvenování genomu s redukovanou reprezentací, interně vyvinuté metody Specific-Locus Amplified Fragment (SLAF). Zatímco WGS je vhodný pro menší genomy, SLAF se jeví jako cenově efektivní alternativa pro studium větších populací s delšími genomy, čímž se efektivně minimalizují náklady na sekvenování a zároveň se zaručuje vysoká účinnost objevování genetických markerů.
-
Sekvenování jednojádrové RNA
Vývoj technik pro zachycení jednotlivých buněk a konstrukci vlastních knihoven, spolu s vysoce výkonným sekvenováním, způsobil revoluci ve studiích genové exprese na buněčné úrovni. Tento průlom umožňuje hlubší a komplexnější analýzu komplexních buněčných populací, překonává omezení spojená s průměrováním genové exprese napříč všemi buňkami a zachovává skutečnou heterogenitu v rámci těchto populací. Sekvenování RNA jednotlivých buněk (scRNA-seq) má sice nepopiratelné výhody, ale v některých tkáních, kde je vytvoření suspenze jednotlivých buněk obtížné a vyžaduje čerstvé vzorky, naráží na problémy. V BMKGene tuto překážku řešíme nabídkou sekvenování RNA jednotlivých jader (snRNA-seq) s využitím nejmodernější technologie 10X Genomics Chromium. Tento přístup rozšiřuje spektrum vzorků vhodných pro analýzu transkriptomu na úrovni jednotlivých buněk.
Izolace jader se provádí pomocí inovativního čipu 10X Genomics Chromium, který využívá osmikanálový mikrofluidní systém s dvojitým křížením. V tomto systému jsou gelové kuličky obsahující čárové kódy, primery, enzymy a jedno jádro zapouzdřeny v olejových kapkách o velikosti nanolitrů a tvoří tak gelové kuličky v emulzi (GEM). Po vytvoření GEM dochází v každém GEM k lýze buněk a uvolnění čárového kódu. Následně molekuly mRNA podléhají reverzní transkripci do cDNA, zahrnující 10X čárové kódy a jedinečné molekulární identifikátory (UMI). Tyto cDNA jsou poté podrobeny konstrukci standardní sekvenční knihovny, což usnadňuje robustní a komplexní zkoumání profilů genové exprese na úrovni jednotlivých buněk.
Platforma: 10× Genomics Chromium a Illumina NovaSeq
-
Sekvenování celého genomu rostlin/živočichů
Sekvenování celého genomu (WGS) je technika používaná k určení celé sekvence DNA genomu organismu najednou.
Služba se obvykle dělí do dvou různých skupin v závislosti na existenci referenčního genomu:
- De novosekvenování celého genomu.V této situaci genom, který má být sekvenován, nemá k dispozici referenční genom, a proto je cílem tohoto sekvenování jeho generování (nebo vylepšení stávajícího genomu). Tato technika vyžaduje využití dat z Illuminy i sekvenování dlouhých čtecích dat k vylepšení sestavení genomu vytvořením překrytí mezi čtenými daty.
- Opakované sekvenování.Vztahuje se na sekvenování celého genomu různých jedinců druhů se známými referenčními genomy. Na tomto základě lze dále identifikovat genomové rozdíly jedinců nebo populací.
-
Sekvenování mRNA v plné délce – nanopóry
Přestože je sekvenování mRNA založené na NGS všestranným nástrojem pro kvantifikaci genové exprese, jeho spoléhání se na krátké čtení omezuje jeho účinnost v komplexních transkriptomických analýzách. Na druhou stranu, sekvenování nanopórů využívá technologii dlouhých čtení, která umožňuje sekvenování transkriptů mRNA v plné délce. Tento přístup usnadňuje komplexní zkoumání alternativního sestřihu, genových fúzí, polyadenylace a kvantifikace izoforem mRNA.
Sekvenování nanopórů, metoda založená na elektrických signálech jednotlivých molekul z nanopórů v reálném čase, poskytuje výsledky v reálném čase. Dvouvláknová DNA, vedená motorickými proteiny, se váže na proteiny nanopórů vložené do biofilmu a při průchodu kanálem nanopórů pod vlivem rozdílu napětí se odvíjí. Charakteristické elektrické signály generované různými bázemi na řetězci DNA jsou detekovány a klasifikovány v reálném čase, což usnadňuje přesné a kontinuální sekvenování nukleotidů. Tento inovativní přístup překonává omezení krátkého čtení a poskytuje dynamickou platformu pro složitou genomickou analýzu, včetně komplexních transkriptomických studií, s okamžitými výsledky.
Platforma: Nanopore PromethION 48
-
Sekvenování mRNA v plné délce - PacBio
Ačkoli je sekvenování mRNA založené na NGS všestranným nástrojem pro kvantifikaci genové exprese, jeho spoléhání se na krátké čtení omezuje jeho použití v komplexních transkriptomických analýzách. Na druhou stranu, sekvenování PacBio (Iso-Seq) využívá technologii dlouhých čtení, která umožňuje sekvenování transkriptů mRNA v plné délce. Tento přístup usnadňuje komplexní zkoumání alternativního sestřihu, genových fúzí a polyadenylace. Existují však i jiné možnosti kvantifikace genové exprese kvůli velkému množství požadovaných dat. Technologie sekvenování PacBio se spoléhá na sekvenování jednotlivých molekul v reálném čase (SMRT), což poskytuje výraznou výhodu při zachycení transkriptů mRNA v plné délce. Tento inovativní přístup zahrnuje použití vlnovodů s nulovým módem (ZMW) a mikrofabrikovaných jamek, které umožňují pozorování aktivity DNA polymerázy v reálném čase během sekvenování. V těchto ZMW syntetizuje DNA polymeráza PacBio komplementární řetězec DNA a generuje dlouhé čtení, které pokrývají celé transkripty mRNA. Provoz PacBio v režimu kruhového konsenzuálního sekvenování (CCS) zvyšuje přesnost opakovaným sekvenováním stejné molekuly. Generované HiFi čtení má přesnost srovnatelnou s NGS, což dále přispívá ke komplexní a spolehlivé analýze komplexních transkriptomických znaků.
Platforma: PacBio Sequel II; PacBio Revio
