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, que utiliza lecturas más largas, han mejorado significativamente el ensamblaje del genoma al aumentar la superposición entre las lecturas. Esta mejora es particularmente relevante al trabajar con genomas complejos, como aquellos que presentan alta heterocigosidad, una alta proporción de regiones repetitivas, poliploidía y regiones con elementos repetitivos, contenido de GC anormal o alta complejidad, que generalmente se ensamblan mal utilizando únicamente secuenciación de lectura corta.
Nuestra solución integral proporciona servicios de secuenciación integrados y análisis bioinformáticos que ofrecen un genoma ensamblado de novo de alta calidad. Un estudio inicial del genoma con Illumina proporciona estimaciones del tamaño y la complejidad del genoma, y esta información se utiliza para guiar el siguiente paso de secuenciación de lectura larga con PacBio HiFi, seguido dede 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 de genes y secuenciación de genes expresados, recurriendo a transcriptomas con lecturas cortas y largas.
Características del servicio
● Integración de múltiples servicios de secuenciación y bioinformática en una solución integral:
Estudio del genoma con Illumina para estimar el tamaño del genoma y orientar los pasos posteriores;
Secuenciación de lectura larga parade novoensamblaje de contigs;
Secuenciación Hi-C para el anclaje cromosómico;
Secuenciación de ARNm para la anotación de genes;
Validación del ensamblaje.
● 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 et al.,Biología del genoma, 2020)
●Amplia experiencia y un extenso historial de publicaciones.BMKGene 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 de300 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 coherente, lo que permite obtener un genoma ensamblado de alta calidad.
●Adaptado a sus necesidadesNuestro flujo de trabajo es personalizable, lo que permite adaptarlo a genomas con características diversas y necesidades de investigación específicas. Esto incluye la compatibilidad con genomas gigantes, poliploides, altamente heterocigotos y más.
●Equipo de bioinformática y laboratorio altamente cualificado: con gran experiencia tanto en el ámbito experimental como en el bioinformático de ensamblajes de genomas complejos, y una serie de patentes y derechos de autor de software.
●Soporte postventa:Nuestro compromiso va más allá de la finalización del proyecto, con un período de 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 aclarar cualquier duda relacionada con los resultados.
Especificaciones de servicio
| Estudio del genoma | Ensamblaje del genoma | Nivel cromosómico | Anotación del genoma |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| Lecturas PacBio CCS HiFi 30X | 100X Hi-C | Secuenciación de ARN Illumina PE150 10 Gb + (opcional) Secuenciación de ARN de longitud completa PacBio 40 Gb o Nanoporo 12 Gb |
Requisitos del servicio
Para el análisis del genoma, el ensamblaje del genoma y el ensamblaje Hi-C:
| Tejido o ácidos nucleicos extraídos | Estudio del genoma | Ensamblaje del genoma con PacBio | Ensamblaje Hi-C |
| Vísceras animales | 0,5-1 g
| ≥ 3,5 g | ≥2 g |
| Músculo animal | ≥ 5 g | ||
| Sangre de mamíferos | 1,5 ml
| ≥ 5 mL | ≥2 mL |
| Sangre de aves/peces | ≥ 0,5 mL | ||
| Planta - Hoja fresca | 1-2 g | ≥ 5 g | ≥ 4 g |
| Células cultivadas |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| Insecto | 0,5-1 g | ≥ 3 g | ≥ 2 g |
| 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 OD260/230=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 - Fruto | 1,2 g | 1,2 g | |
| Corazón/intestino animal | 300 mg | 300 mg | |
| Vísceras/Cerebro de animales | 240 mg | 240 mg | |
| Músculo animal | 450 mg | 450 mg | |
| Huesos, pelo y piel de animales | 1 g | 1 g | |
| 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 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Concentración: ≥ 100 ng/ µL Cantidad ≥ 0,75 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Concentración: ≥ 100 ng/ µL Cantidad ≥ 0,75 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Entrega de muestras recomendada
Recipiente: 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 las muestras: Las muestras deben estar claramente etiquetadas y ser idénticas a la información que figura en el formulario de muestras presentado.
Envío: Hielo seco: Las muestras deben empaquetarse primero en bolsas y enterrarse en hielo seco.
Flujo de trabajo
Flujo de trabajo del servicio
Diseño del experimento
Entrega de muestras
extracción de ADN
Construcción de bibliotecas
Secuenciación
Análisis de datos
Servicios posventa
Análisis bioinformático completo, dividido en 4 pasos:
1) Estudio del genoma, basado en el análisis de k-meros 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: incluyendo el análisis BUSCO para la integridad del genoma y el mapeo inverso de las lecturas NGS y PacBio HiFi.
3) Ensamblaje 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 la ordenación de contigs dentro de cada grupo y la asignación de la orientación de los contigs.
Evaluación 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 la homología
§ Basado en el transcriptoma, con lecturas largas y cortas: las lecturas sonde novoensamblado o mapeado al genoma borrador
§ Anotación de genes predichos con múltiples bases de datos
1) Análisis de k-meros del genoma
2) Ensamblaje del genoma
2) Ensamblaje del genoma: lecturas PacBio HiFi que se mapean al ensamblaje preliminar.
2) Ensamblaje Hi-C: estimación de pares de interacción válidos Hi-C
3) Evaluación posterior al ensamblaje de Hi-C
4) Anotación del genoma: integración de genes predichos
4) Anotación del genoma: anotación de genes predichos
Descubra los avances facilitados por los servicios de ensamblaje de genomas de novo de BMKGene a través de una colección seleccionada de publicaciones:
Li, C. et al. (2021) 'Las secuencias genómicas revelan rutas de dispersión globales 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) 'Cambios cromosómicos a gran escala conducen a alteraciones de la expresión a nivel genómico, 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), pp. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. et al. (2023) 'Revelando la evolución de la biosíntesis de alcaloides tropánicos mediante el análisis de dos genomas en la familia Solanaceae', Nature Communications 2023 14:1, 14(1), pp. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Casos de estudio desafiantes:
Ensamblaje de telómero a telómero:Fu, A. et al. (2023) 'El ensamblaje del genoma de telómero a telómero del melón amargo (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) revela características genéticas de desarrollo, composición y 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 la diferenciación bialélica durante la evolución de la yuca', Molecular Plant, 14(6), pp. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Ensamblaje de genoma gigante:Yuan, J. et al. (2022) 'Base genómica de los gigacromosomas y gigagenoma de la peonía arbórea Paeonia ostii', Nature Communications 2022 13:1, 13(1), pp. 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), pp. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
