توالی یابی ژنوم گیاهی/حیوانی De Novo
دی نووتوالییابی به ساخت کل ژنوم یک گونه با استفاده از فناوریهای توالییابی در غیاب ژنوم مرجع اشاره دارد. معرفی و پذیرش گسترده توالییابی نسل سوم، که شامل خوانشهای طولانیتر است، با افزایش همپوشانی بین خوانشها، مونتاژ ژنوم را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است. این بهبود به ویژه در مواجهه با ژنومهای چالشبرانگیز، مانند ژنومهایی با هتروزیگوسیتی بالا، نسبت بالای نواحی تکراری، پلیپلوئیدها و نواحی با عناصر تکراری، محتویات GC غیرطبیعی یا پیچیدگی بالا که معمولاً با استفاده از توالییابی خوانش کوتاه به تنهایی به طور ضعیفی مونتاژ میشوند، اهمیت دارد.
راهکار جامع ما، خدمات توالییابی یکپارچه و تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی را ارائه میدهد که یک ژنوم مونتاژ شده از نو با کیفیت بالا را ارائه میدهد. بررسی اولیه ژنوم با Illumina تخمینهایی از اندازه و پیچیدگی ژنوم ارائه میدهد و این اطلاعات برای هدایت مرحله بعدی توالییابی با خوانش طولانی با PacBio HiFi و پس از آن استفاده میشود.از نومونتاژ کانتیگها. استفاده بعدی از مونتاژ HiC امکان اتصال کانتیگها به ژنوم را فراهم میکند و یک مونتاژ در سطح کروموزوم به دست میآید. در نهایت، ژنوم با پیشبینی ژن و با توالییابی ژنهای بیانشده، با توسل به رونوشتهایی با خوانشهای کوتاه و بلند، حاشیهنویسی میشود.
ویژگیهای خدمات
● ادغام چندین سرویس توالییابی و بیوانفورماتیک در یک راهکار جامع:
بررسی ژنوم با Illumina برای تخمین اندازه ژنوم و هدایت مراحل بعدی؛
توالییابی با خوانش طولانی برایاز نومونتاژ کانتیگها؛
تعیین توالی Hi-C برای تثبیت کروموزوم؛
توالییابی mRNA برای حاشیهنویسی ژنها؛
تأیید مجمع.
● خدمات مناسب برای ساخت ژنومهای جدید یا بهبود ژنومهای مرجع موجود برای گونههای مورد نظر.
مزایای خدمات
توسعه پلتفرمهای توالییابی و بیوانفورماتیک دراز نومونتاژ ژنوم
(آماراسینگ و همکاران،زیستشناسی ژنوم، ۲۰۲۰)
●تخصص گسترده و سابقه انتشارBMKGene تجربه عظیمی در مونتاژ ژنوم با کیفیت بالا از گونههای متنوع، از جمله ژنومهای دیپلوئیدی و ژنومهای بسیار پیچیده گونههای پلیپلوئیدی و آلوپلیپلوئیدی، کسب کرده است. از سال ۲۰۱۸، ما در بیش از۳۰۰ نشریه با ضریب تأثیر بالا، که بیش از ۲۰ مورد از آنها در Nature Genetics منتشر شدهاند.
● راهکار جامعرویکرد یکپارچه ما، فناوریهای توالییابی متعدد و تجزیه و تحلیلهای بیوانفورماتیک را در یک گردش کار منسجم ترکیب میکند و یک ژنوم مونتاژ شده با کیفیت بالا ارائه میدهد.
●متناسب با نیازهای شماگردش کار خدمات ما قابل تنظیم است و امکان سازگاری با ژنومهایی با ویژگیهای متنوع و نیازهای تحقیقاتی خاص را فراهم میکند. این شامل تطبیق ژنومهای غولپیکر، ژنومهای پلیپلوئیدی، ژنومهای بسیار هتروزیگوت و موارد دیگر میشود.
●تیم بیوانفورماتیک و آزمایشگاهی بسیار ماهربا تجربه فراوان در هر دو حوزه تجربی و بیوانفورماتیکِ مجموعههای پیچیده ژنوم و مجموعهای از اختراعات و کپیرایتهای نرمافزاری.
●پشتیبانی پس از فروش:تعهد ما فراتر از تکمیل پروژه است و شامل یک دوره خدمات پس از فروش ۳ ماهه میشود. در این مدت، ما پیگیری پروژه، کمک در رفع مشکلات و جلسات پرسش و پاسخ را برای رسیدگی به هرگونه سوال مربوط به نتایج ارائه میدهیم.
مشخصات خدمات
| بررسی ژنوم | مونتاژ ژنوم | سطح کروموزوم | حاشیهنویسی ژنوم |
| 50X ایلومینا نواسک PE150
| 30 برابر خوانشهای PacBio CCS HiFi | ۱۰۰ برابر های-سی | RNA-seq Illumina PE150 10 گیگابایت + (اختیاری) توالییابی RNA کامل PacBio با طول 40 گیگابایت یا نانوپور ۱۲ گیگابایت |
الزامات خدمات
برای بررسی ژنوم، مونتاژ ژنوم و مونتاژ Hi-C:
| بافت یا اسیدهای نوکلئیک استخراج شده | بررسی ژنوم | مونتاژ ژنوم با PacBio | مونتاژ Hi-C |
| احشاء حیوانات | ۰.۵-۱ گرم
| ۳.۵ گرم یا بیشتر | ≥۲ گرم |
| عضله حیوانات | ≥ ۵ گرم | ||
| خون پستانداران | ۱.۵ میلیلیتر
| ≥ ۵ میلیلیتر | ≥۲ میلیلیتر |
| خون مرغ/ماهی | ≥ 0.5 میلیلیتر | ||
| گیاه - برگ تازه | ۱-۲ گرم | ≥ ۵ گرم | ≥ ۴ گرم |
| سلولهای کشتشده |
| ≥ ۱x۱۰8 | ≥ ۱x۱۰7 |
| حشره | ۰.۵-۱ گرم | ≥ ۳ گرم | ≥ ۲ گرم |
| DNA استخراج شده | غلظت: ≥1 نانوگرم در میکرولیتر مقدار ≥ 30 نانوگرم تخریب یا آلودگی محدود یا بدون تخریب یا آلودگی | غلظت: ≥ ۵۰ نانوگرم در میکرولیتر مقدار: 10 میکروگرم در هر سلول جریان/نمونه OD260/280=1.7-2.2 OD260/230=1.8-2.5 تخریب یا آلودگی محدود یا بدون تخریب یا آلودگی |
-
|
برای حاشیهنویسی ژنوم با استفاده از رونوشتبرداری:
| بافت یا اسیدهای نوکلئیک استخراج شده | رونوشت ایلومینا | رونوشت PacBio | رونوشت نانوحفره |
| گیاه- ریشه/ساقه/گلبرگ | ۴۵۰ میلیگرم | ۶۰۰ میلیگرم | |
| گیاه - برگ/دانه | ۳۰۰ میلیگرم | ۳۰۰ میلیگرم | |
| گیاه - میوه | ۱.۲ گرم | ۱.۲ گرم | |
| قلب/روده حیوانات | ۳۰۰ میلیگرم | ۳۰۰ میلیگرم | |
| احشاء/مغز حیوانات | ۲۴۰ میلیگرم | ۲۴۰ میلیگرم | |
| عضله حیوانات | ۴۵۰ میلیگرم | ۴۵۰ میلیگرم | |
| استخوان/مو/پوست حیوانات | ۱ گرم | ۱ گرم | |
| بندپایان - حشره | 6 | 6 | |
| بندپایان - سختپوستان | ۳۰۰ میلیگرم | ۳۰۰ میلیگرم | |
| خون کامل | ۱ لوله | ۱ لوله | |
| RNA استخراج شده | غلظت: ≥ 20 نانوگرم در میکرولیتر مقدار ≥ 0.3 میکروگرم OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 رین≥ ۶ 5≥28S/18S≥1 | غلظت: ≥ 100 نانوگرم در میکرولیتر مقدار ≥ 0.75 میکروگرم OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 رین۸ پوند یا بیشتر 5≥28S/18S≥1 | غلظت: ≥ 100 نانوگرم در میکرولیتر مقدار ≥ 0.75 میکروگرم OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 رین۷.۵ پوند یا بیشتر 5≥28S/18S≥1 |
تحویل نمونه توصیه شده
ظرف: لوله سانتریفیوژ ۲ میلیلیتری (استفاده از فویل آلومینیومی توصیه نمیشود)
(برای اکثر نمونهها، توصیه میکنیم در اتانول نگهداری نشوند.)
برچسبگذاری نمونه: نمونهها باید به وضوح برچسبگذاری شده و با فرم اطلاعات نمونه ارسالی یکسان باشند.
حمل و نقل: یخ خشک: نمونهها ابتدا باید در کیسه بستهبندی شده و در یخ خشک دفن شوند.
گردش کار
جریان کار خدمات
طراحی آزمایش
تحویل نمونه
استخراج DNA
ساخت کتابخانه
توالییابی
تحلیل دادهها
خدمات پس از فروش
تجزیه و تحلیل کامل بیوانفورماتیک، در ۴ مرحله:
۱) بررسی ژنوم، بر اساس آنالیز k-mer با NGS:
تخمین اندازه ژنوم
تخمین هتروزیگوسیتی
تخمین مناطق تکراری
۲) مونتاژ ژنوم با PacBio HiFi:
از نومونتاژ
ارزیابی مونتاژ: شامل آنالیز BUSCO برای کامل بودن ژنوم و نقشهبرداری از خوانشهای NGS و PacBio HiFi
۳) مونتاژ Hi-C:
کنترل کیفیت کتابخانه Hi-C: تخمین برهمکنشهای معتبر Hi-C
مونتاژ Hi-C: خوشهبندی کانتیگها در گروهها، و به دنبال آن مرتبسازی کانتیگها در هر گروه و تعیین جهت کانتیگها
ارزیابی Hi-C
۴) حاشیهنویسی ژنوم:
پیشبینی RNA غیر کدکننده
شناسایی توالیهای تکراری (ترانسپوزونها و تکرارهای پشت سر هم)
پیشبینی ژن
§از نوالگوریتمهای ab initio
§ بر اساس همولوژی
§ بر اساس رونوشتبرداری، با خوانشهای بلند و کوتاه: خوانشها عبارتند ازاز نومونتاژ یا نقشه برداری شده در ژنوم پیش نویس
§ حاشیهنویسی ژنهای پیشبینیشده با پایگاههای داده متعدد
۱) بررسی ژنوم - آنالیز k-mer
۲) مونتاژ ژنوم
۲) مونتاژ ژنوم - PacBio HiFi نقشهبرداری را برای تهیه پیشنویس مونتاژ میخواند
۲) مونتاژ Hi-C - تخمین جفتهای برهمکنش معتبر Hi-C
۳) ارزیابی پس از مونتاژ Hi-C
۴) حاشیهنویسی ژنوم - ادغام ژنهای پیشبینیشده
۴) حاشیهنویسی ژنوم - حاشیهنویسی ژنهای پیشبینیشده
پیشرفتهای حاصل از خدمات مونتاژ ژنوم de novo شرکت BMKGene را از طریق مجموعهای منتخب از نشریات بررسی کنید:
لی، سی. و همکاران (2021) «توالیهای ژنوم مسیرهای پراکندگی جهانی را آشکار میکنند و سازگاریهای ژنتیکی همگرا را در تکامل اسبهای دریایی نشان میدهند»، Nature Communications، 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
لی، وای. و همکاران (2023) «تغییرات کروموزومی در مقیاس بزرگ منجر به تغییرات بیان در سطح ژنوم، سازگاری محیطی و گونهزایی در گیال (Bos frontalis) میشود»، زیستشناسی مولکولی و تکامل، 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
تیان، تی. و همکاران (2023) «مونتاژ ژنوم و تشریح ژنتیکی یک ژرمپلاسم ذرت مقاوم به خشکی برجسته»، Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), pp. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
ژانگ، ف. و همکاران (2023) «آشکارسازی تکامل بیوسنتز آلکالوئیدهای تروپان با تجزیه و تحلیل دو ژنوم در خانواده Solanaceae»، Nature Communications 2023 14:1, 14(1), pp. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
مطالعات موردی چالش برانگیز:
مونتاژ تلومر به تلومر:فو، آ. و همکاران (2023) «مونتاژ ژنوم تلومر به تلومر خربزه تلخ (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) ویژگیهای ژنتیکی رشد، ترکیب و رسیدن میوه را نشان میدهد»، Horticulture Research، 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
مونتاژ هاپلوتایپ:هو، دبلیو و همکاران (2021) «ژنوم تعریفشده توسط آلل، تمایز دوآللی را در طول تکامل کاساوا نشان میدهد»، Molecular Plant، 14(6)، صفحات 851-854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
مونتاژ ژنوم غول پیکر:یوان، جی. و همکاران (2022) «اساس ژنومی گیگا-کروموزومها و گیگا-ژنوم گل صد تومانی درختی Paeonia ostii»، Nature Communications 2022 13:1, 13(1), pp. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
مونتاژ ژنوم پلیپلوئیدی:ژانگ، کیو. و همکاران (2022) «بینشهای ژنومی در مورد کاهش اخیر کروموزومهای نیشکر اتوپلیپلوئید Saccharum spontaneum»، Nature Genetics 2022 54:6، 54(6)، صفحات 885-896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
