-
Metagenomische Sequenzierung -NGS
Ein Metagenom ist die Sammlung des gesamten genetischen Materials einer gemischten Organismengemeinschaft, wie z. B. Umwelt- und Humanmetagenome. Es enthält Genome sowohl kultivierbarer als auch nicht kultivierbarer Mikroorganismen. Die Shotgun-Metagenomsequenzierung mit NGS ermöglicht die Untersuchung dieser komplexen genomischen Landschaften in Umweltproben. Sie liefert nicht nur taxonomische Profile, sondern auch detaillierte Einblicke in Artenvielfalt, Häufigkeitsdynamik und komplexe Populationsstrukturen. Über taxonomische Studien hinaus bietet die Shotgun-Metagenomik auch eine funktionelle Genomperspektive und ermöglicht die Erforschung kodierter Gene und ihrer mutmaßlichen Rolle in ökologischen Prozessen. Schließlich trägt der Aufbau von Korrelationsnetzwerken zwischen genetischen Elementen und Umweltfaktoren zu einem ganzheitlichen Verständnis des komplexen Zusammenspiels zwischen mikrobiellen Gemeinschaften und ihrem ökologischen Hintergrund bei. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Metagenomsequenzierung ein zentrales Instrument zur Entschlüsselung der genomischen Feinheiten diverser mikrobieller Gemeinschaften ist und die vielschichtigen Beziehungen zwischen Genetik und Ökologie innerhalb dieser komplexen Ökosysteme beleuchtet.
Plattformen: Illumina NovaSeq und DNBSEQ-T7
-
Metagenomische Sequenzierung-TGS
Ein Metagenom ist eine Sammlung des genetischen Materials einer gemischten Gemeinschaft von Organismen, wie beispielsweise Umwelt- und Humanmetagenome. Es enthält Genome sowohl kultivierbarer als auch nicht kultivierbarer Mikroorganismen. Die Metagenomsequenzierung ermöglicht die Untersuchung dieser komplexen genomischen Landschaften, die in ökologischen Proben eingebettet sind, indem sie mehr als nur taxonomisches Profiling liefert. Sie bietet auch eine funktionelle Genomperspektive, indem sie die kodierten Gene und ihre mutmaßlichen Rollen in Umweltprozessen untersucht. Während traditionelle Shotgun-Ansätze mit Illumina-Sequenzierung in metagenomischen Studien weit verbreitet waren, hat das Aufkommen der Nanopore- und PacBio-Langlesesequenzierung das Feld verändert. Die Nanopore- und PacBio-Technologie verbessern nachgelagerte bioinformatische Analysen, insbesondere die Metagenomassemblierung, und gewährleisten kontinuierlichere Assemblierungen. Berichten zufolge konnten mit Nanopore- und PacBio-basierter Metagenomik erfolgreich vollständige und geschlossene Bakteriengenome aus komplexen Mikrobiomen generiert werden (Moss, EL, et al., Nature Biotech, 2020). Die Integration von Nanopore- und Illumina-Reads bietet einen strategischen Ansatz zur Fehlerkorrektur und gleicht die inhärente geringe Genauigkeit von Nanopore aus. Diese synergetische Kombination nutzt die Stärken beider Sequenzierungsplattformen und bietet eine robuste Lösung zur Überwindung potenzieller Einschränkungen sowie zur Verbesserung der Präzision und Zuverlässigkeit metagenomischer Analysen.
Plattform: Nanopore PromethION 48, Illumia und PacBio Revio
-
16S/18S/ITS-Amplikonsequenzierung-PacBio
Die 16S- und 18S-rRNA-Gene sowie die ITS-Region (Internal Transcribed Spacer) dienen aufgrund ihrer Kombination aus hochkonservierten und hypervariablen Regionen als zentrale Marker für den molekularen Fingerabdruck und sind daher unschätzbar wertvolle Werkzeuge zur Charakterisierung prokaryotischer und eukaryotischer Organismen. Die Amplifikation und Sequenzierung dieser Regionen bietet einen isolationsfreien Ansatz zur Untersuchung der mikrobiellen Zusammensetzung und Diversität in verschiedenen Ökosystemen. Während die Illumina-Sequenzierung normalerweise auf kurze hypervariable Regionen wie V3-V4 von 16S und ITS1 abzielt, wurde gezeigt, dass durch die Sequenzierung der vollständigen Länge von 16S, 18S und ITS eine bessere taxonomische Annotation erreicht werden kann. Dieser umfassende Ansatz führt zu einem höheren Prozentsatz genau klassifizierter Sequenzen und erreicht ein Auflösungsniveau, das bis zur Artenidentifizierung reicht. Die Single-Molecule Real-Time (SMRT)-Sequenzierungsplattform von PacBio zeichnet sich durch hochpräzise Long Reads (HiFi) aus, die die Amplikons in voller Länge abdecken und mit der Präzision der Illumina-Sequenzierung konkurrieren. Diese Fähigkeit verschafft Forschern einen unübertroffenen Vorteil – einen Panoramablick auf die genetische Landschaft. Die erweiterte Abdeckung erhöht die Auflösung bei der Artannotation, insbesondere innerhalb von Bakterien- oder Pilzgemeinschaften, deutlich und ermöglicht ein tieferes Verständnis der Komplexität mikrobieller Populationen.
-
16S/18S/ITS Amplikonsequenzierung-NGS
Die Amplikonsequenzierung mit Illumina-Technologie, die speziell auf die genetischen Marker 16S, 18S und ITS abzielt, ist eine leistungsstarke Methode zur Entschlüsselung der Phylogenese, Taxonomie und Artenvielfalt mikrobieller Gemeinschaften. Dieser Ansatz beinhaltet die Sequenzierung der hypervariablen Regionen von Housekeeping-Genmarkern. Ursprünglich als molekularer Fingerabdruck eingeführt vonWoeses et alDiese 1977 entwickelte Technik revolutionierte die Mikrobiom-Profilierung, indem sie isolationsfreie Analysen ermöglichte. Durch die Sequenzierung von 16S (Bakterien), 18S (Pilze) und Internal Transcribed Spacer (ITS, Pilze) können Forscher nicht nur häufig vorkommende, sondern auch seltene und unbekannte Arten identifizieren. Die Amplikonsequenzierung hat sich als zentrales Instrument etabliert und ist entscheidend für die Erkennung unterschiedlicher mikrobieller Zusammensetzungen in verschiedenen Umgebungen, einschließlich Mund, Darm, Stuhl und darüber hinaus, geworden.
-
Neusequenzierung des gesamten Genoms von Bakterien und Pilzen
Projekte zur Neusequenzierung des gesamten Genoms von Bakterien und Pilzen sind entscheidend für die Weiterentwicklung der mikrobiellen Genomik, da sie die Vervollständigung und den Vergleich mikrobieller Genome ermöglichen. Dies erleichtert die Fermentationstechnik, die Optimierung industrieller Prozesse und die Erforschung sekundärer Stoffwechselwege. Darüber hinaus ist die Neusequenzierung von Pilzen und Bakterien entscheidend für das Verständnis der Anpassung an die Umwelt, die Optimierung von Stämmen und die Aufdeckung der Dynamik der genetischen Evolution mit weitreichenden Auswirkungen auf Medizin, Landwirtschaft und Umweltwissenschaften.
-
Prokaryotische RNA-Sequenzierung
Die RNA-Sequenzierung ermöglicht die umfassende Profilierung aller RNA-Transkripte in Zellen unter spezifischen Bedingungen. Diese hochmoderne Technologie dient als wirksames Werkzeug zur Aufdeckung komplexer Genexpressionsprofile, Genstrukturen und molekularer Mechanismen, die mit verschiedenen biologischen Prozessen verbunden sind. Die RNA-Sequenzierung wird in der Grundlagenforschung, der klinischen Diagnostik und der Arzneimittelentwicklung häufig eingesetzt und bietet Einblicke in die Feinheiten der Zelldynamik und der genetischen Regulation. Unsere prokaryotische RNA-Probenverarbeitung ist auf prokaryotische Transkriptome zugeschnitten und umfasst rRNA-Depletion und die gezielte Bibliotheksvorbereitung.
-
Metatranskriptom-Sequenzierung
Der Metatranskriptom-Sequenzierungsservice von BMKGENE nutzt die Sequenzierungstechnologie von Illumina und enthüllt die dynamische Genexpression einer Vielzahl von Mikroben – von Eukaryoten über Prokaryoten bis hin zu Viren – in natürlichen Umgebungen wie Boden, Wasser, Meer, Stuhl und Darm. Unser umfassender Service ermöglicht es Forschern, die vollständigen Genexpressionsprofile komplexer mikrobieller Gemeinschaften zu erforschen. Über die taxonomische Analyse hinaus erleichtert unser Metatranskriptom-Sequenzierungsservice die Erforschung der funktionellen Anreicherung und beleuchtet differentiell exprimierte Gene und ihre Rollen. Entdecken Sie eine Fülle biologischer Erkenntnisse, während Sie sich durch die komplexen Landschaften der Genexpression, taxonomischen Vielfalt und funktionellen Dynamik in diesen vielfältigen Umweltnischen navigieren.
-
De-novo-Pilzgenomassemblierung
BMKGENE bietet vielseitige Lösungen für Pilzgenome, die unterschiedlichen Forschungsanforderungen und der gewünschten Genomvollständigkeit gerecht werden. Allein die Verwendung von Short-Read-Illumina-Sequenzierung ermöglicht die Generierung eines Genomentwurfs. Short-Read- und Long-Read-Sequenzierung mit Nanopore oder Pacbio werden kombiniert, um ein verfeinertes Pilzgenom mit längeren Contigs zu erhalten. Darüber hinaus erweitert die Integration der Hi-C-Sequenzierung die Möglichkeiten weiter und ermöglicht die Erstellung eines vollständigen Genoms auf Chromosomenebene.
-
De-novo-Assemblierung des bakteriellen Genoms
Wir bieten einen umfassenden Service zur bakteriellen Genomassemblierung mit garantierter Nulllückengarantie. Möglich wird dies durch die Integration von Long-Read-Sequenzierungstechnologien wie Nanopore und PacBio für die Assemblierung sowie Short-Read-Sequenzierung mit Illumina für die Assemblierungsvalidierung und Fehlerkorrektur von ONT-Reads. Unser Service umfasst den kompletten bioinformatischen Workflow von der Assemblierung über die funktionelle Annotation bis hin zur erweiterten bioinformatischen Analyse und erfüllt so spezifische Forschungsziele. Dieser Service ermöglicht die Entwicklung präziser Referenzgenome für verschiedene genetische und genomische Studien. Darüber hinaus bildet er die Grundlage für Anwendungen wie Stammoptimierung, Gentechnik und die Entwicklung mikrobieller Technologien und gewährleistet zuverlässige und lückenlose Genomdaten, die für die Weiterentwicklung wissenschaftlicher Erkenntnisse und biotechnologischer Innovationen von entscheidender Bedeutung sind.
