Secuenciación del genoma de novo de plantas/animales
De NovoLa secuenciación se refiere a la construcción del genoma completo de una especie mediante tecnologías de secuenciación en ausencia de un genoma de referencia. La introducción y la adopción generalizada de la secuenciación de tercera generación, con lecturas más largas, han mejorado significativamente el ensamblaje genómico al aumentar el solapamiento entre lecturas. Esta mejora es especialmente pertinente al tratar con genomas complejos, como aquellos con alta heterocigosidad, una alta proporción de regiones repetitivas, poliploides y regiones con elementos repetitivos, contenido anormal de GC o alta complejidad, que suelen ensamblarse de forma deficiente utilizando únicamente la secuenciación de lecturas cortas.
Nuestra solución integral ofrece servicios integrados de secuenciación y análisis bioinformático que generan un genoma ensamblado de novo de alta calidad. Un estudio genómico inicial con Illumina proporciona estimaciones del tamaño y la complejidad del genoma, y esta información se utiliza para guiar el siguiente paso de la secuenciación de lectura larga con PacBio HiFi, seguido de...de novoEnsamblaje de contigs. El uso posterior del ensamblaje HiC permite anclar los contigs al genoma, obteniendo un ensamblaje a nivel cromosómico. Finalmente, el genoma se anota mediante predicción génica y secuenciación de genes expresados, utilizando transcriptomas con lecturas cortas y largas.
Características del servicio
● Integración de múltiples servicios de secuenciación y bioinformática en una solución única:
Estudio del genoma con Illumina para estimar el tamaño del genoma y guiar los pasos posteriores;
Secuenciación de lectura larga parade novoconjunto de contigs;
Secuenciación Hi-C para anclaje cromosómico;
Secuenciación de ARNm para anotación de genes;
Validación del montaje.
● Servicio adecuado para la construcción de nuevos genomas o la mejora de genomas de referencia existentes para especies de interés.
Ventajas del servicio
Desarrollo de plataformas de secuenciación y bioinformática ende novoensamblaje del genoma
(Amarasinghe SL y otros,Biología del genoma, 2020)
●Amplio historial de experiencia y publicacionesBMKGene ha acumulado una vasta experiencia en el ensamblaje de genomas de alta calidad de diversas especies, incluyendo genomas diploides y genomas altamente complejos de especies poliploides y alopoliploides. Desde 2018, hemos contribuido a más de...300 publicaciones de alto impacto, y más de 20 de ellas se publican en Nature Genetics.
● Solución integralNuestro enfoque integrado combina múltiples tecnologías de secuenciación y análisis bioinformáticos en un flujo de trabajo cohesivo, proporcionando un genoma ensamblado de alta calidad.
●Adaptado a sus necesidadesNuestro flujo de trabajo de servicio es personalizable, lo que permite la adaptación a genomas con diversas características y necesidades de investigación específicas. Esto incluye la adaptación de genomas gigantes, genomas poliploides, genomas altamente heterocigotos y más.
●Equipo de bioinformática y laboratorio altamente calificado:con gran experiencia tanto en el frente experimental como en bioinformática de ensamblajes genómicos complejos y una serie de patentes y derechos de autor de software.
●Soporte postventa:Nuestro compromiso se extiende más allá de la finalización del proyecto con un servicio posventa de 3 meses. Durante este tiempo, ofrecemos seguimiento del proyecto, asistencia para la resolución de problemas y sesiones de preguntas y respuestas para resolver cualquier duda relacionada con los resultados.
Especificaciones del servicio
| Estudio del genoma | Ensamblaje del genoma | A nivel cromosómico | Anotación del genoma |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| 30 lecturas PacBio CCS HiFi | 100X Hi-C | ARN-seq Illumina PE150 10 Gb + (opcional) ARN-seq de longitud completa PacBio 40 Gb o Nanoporo de 12 GB |
Requisitos del servicio
Para el estudio del genoma, el ensamblaje del genoma y el ensamblaje de Hi-C:
| Tejido o ácidos nucleicos extraídos | Encuesta del genoma | Ensamblaje del genoma con PacBio | Conjunto Hi-C |
| Vísceras animales | 0,5-1 gramos
| ≥ 3,5 g | ≥2 gramos |
| Músculo animal | ≥ 5 gramos | ||
| Sangre de mamífero | 1,5 ml
| ≥ 5 ml | ≥2 ml |
| Sangre de aves de corral/pescado | ≥ 0,5 ml | ||
| Planta- Hoja fresca | 1-2 gramos | ≥ 5 gramos | ≥ 4 gramos |
| Células cultivadas |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| Insecto | 0,5-1 gramos | ≥ 3 gramos | ≥ 2 gramos |
| ADN extraído | Concentración: ≥1 ng/µL Cantidad ≥ 30 ng Degradación o contaminación limitada o nula | Concentración: ≥ 50 ng/µL Cantidad: 10 µg/celda de flujo/muestra OD260/280=1,7-2,2 DO260/230=1,8-2,5 Degradación o contaminación limitada o nula |
-
|
Para la anotación del genoma con transcriptómica:
| Tejido o ácidos nucleicos extraídos | Transcriptoma de Illumina | Transcriptoma de PacBio | Transcriptoma de nanoporos |
| Planta- Raíz/Tallo/Pétalo | 450 mg | 600 mg | |
| Planta – Hoja/Semilla | 300 mg | 300 mg | |
| Planta - Fruta | 1,2 gramos | 1,2 gramos | |
| Corazón/intestino animal | 300 mg | 300 mg | |
| Vísceras/Cerebro Animal | 240 mg | 240 mg | |
| Músculo animal | 450 mg | 450 mg | |
| Huesos/pelo/piel de animales | 1 gramo | 1 gramo | |
| Artrópodo - Insecto | 6 | 6 | |
| Artrópodos - Crustáceos | 300 mg | 300 mg | |
| Sangre entera | 1 tubo | 1 tubo | |
| ARN extraído | Concentración: ≥ 20 ng/µL Cantidad ≥ 0,3 µg OD260/280=1,7-2,5 DO260/230=0,5-2,5 RIN≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Concentración: ≥ 100 ng/ µL Cantidad ≥ 0,75 µg OD260/280=1,7-2,5 DO260/230=0,5-2,5 RIN≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Concentración: ≥ 100 ng/ µL Cantidad ≥ 0,75 µg OD260/280=1,7-2,5 DO260/230=0,5-2,5 RIN≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Entrega de muestra recomendada
Envase: Tubo de centrífuga de 2 ml (no se recomienda usar papel de aluminio)
(Para la mayoría de las muestras, recomendamos no conservarlas en etanol).
Etiquetado de muestras: Las muestras deben estar claramente etiquetadas y ser idénticas al formulario de información de muestra enviado.
Envío: Hielo seco: Las muestras deben empacarse primero en bolsas y enterrarse en hielo seco.
Flujo de trabajo
Flujo de trabajo del servicio
Diseño de experimentos
Entrega de muestra
Extracción de ADN
Construcción de biblioteca
Secuenciación
Análisis de datos
Servicios posventa
Análisis bioinformático completo, separado en 4 pasos:
1) Estudio del genoma, basado en análisis de k-mer con lecturas NGS:
Estimación del tamaño del genoma
Estimación de la heterocigosidad
Estimación de regiones repetitivas
2) Ensamblaje del genoma con PacBio HiFi:
De novoasamblea
Evaluación del ensamblaje: incluye análisis BUSCO para la integridad del genoma y mapeo de lecturas NGS y PacBio HiFi
3) Conjunto Hi-C:
Control de calidad de la biblioteca Hi-C: estimación de interacciones Hi-C válidas
Ensamblaje Hi-C: agrupamiento de contigs en grupos, seguido de ordenamiento de contigs dentro de cada grupo y asignación de orientación de contigs
Evaluación de Hi-C
4) Anotación del genoma:
Predicción de ARN no codificante
Identificación de secuencias repetitivas (transposones y repeticiones en tándem)
Predicción genética
§De novo: algoritmos ab initio
§ Basado en homología
§ Basado en el transcriptoma, con lecturas largas y cortas: las lecturas sonde novoensamblado o mapeado al borrador del genoma
§ Anotación de genes predichos con múltiples bases de datos
1) Encuesta del genoma: análisis de k-mer
2) Ensamblaje del genoma
2) Ensamblaje del genoma: lecturas de PacBio HiFi que se asignan al borrador del ensamblaje
2) Ensamblaje Hi-C: estimación de pares de interacción válidos Hi-C
3) Evaluación posterior al montaje de Hi-C
4) Anotación del genoma: integración de genes predichos
4) Anotación del genoma: anotación de genes predichos
Explore los avances facilitados por los servicios de ensamblaje de genoma de novo de BMKGene a través de una colección seleccionada de publicaciones:
Li, C. et al. (2021) 'Las secuencias genómicas revelan rutas de dispersión global y sugieren adaptaciones genéticas convergentes en la evolución de los caballitos de mar', Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. et al. (2023) 'Los cambios cromosómicos a gran escala conducen a alteraciones de la expresión a nivel del genoma, adaptación ambiental y especiación en el Gayal (Bos frontalis)', Biología molecular y evolución, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. et al. (2023) 'Ensamblaje del genoma y disección genética de un germoplasma de maíz prominente resistente a la sequía', Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), págs. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. et al. (2023) 'Revelando la evolución de la biosíntesis de alcaloides de tropano mediante el análisis de dos genomas de la familia Solanaceae', Nature Communications 2023 14:1, 14(1), págs. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Estudios de caso desafiantes:
Ensamblaje de telómero a telómero:Fu, A. et al. (2023) 'El ensamblaje del genoma telómero a telómero del melón amargo (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) revela características genéticas del desarrollo, la composición y la maduración del fruto', Horticulture Research, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Ensamblaje de haplotipos:Hu, W. et al. (2021) 'El genoma definido por alelos revela diferenciación bialélica durante la evolución de la yuca', Molecular Plant, 14(6), págs. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Ensamblaje del genoma gigante:Yuan, J. et al. (2022) 'Base genómica de los gigacromosomas y el gigagenoma de la peonía arbórea Paeonia ostii', Nature Communications 2022 13:1, 13(1), págs. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Ensamblaje del genoma poliploide:Zhang, Q. et al. (2022) 'Perspectivas genómicas sobre la reciente reducción cromosómica de la caña de azúcar autopoliploide Saccharum spontaneum', Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), págs. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
