-
مونتاژ ژنوم T2T | توالییابی فوق طولانی
ژنوم T2T (تلومر به تلومر) استاندارد طلایی برای مونتاژ ژنوم با کیفیت بالا است، که به بازسازی ژنوم در مقیاس کروموزومی بدون شکاف یا بدون فاصله که از یک تلومر به تلومر دیگر گسترش مییابد و محدودیتهای قطعه قطعه شدن مونتاژ ژنوم مرسوم را میشکند، اشاره دارد.
راهکار ژنوم BMKGENE T2T که با استفاده از توالییابی هسته ONT با خوانش بسیار طولانی و یکپارچهسازی با توالییابی عمیق چند پلتفرمی و خطوط لوله بیوانفورماتیک بهینهشده، مقاومترین «نواحی تاریک» ژنومی - تلومرها (کمپلکسهای نوکلئوپروتئینی تخصصی در انتهای کروموزومهای یوکاریوتی)، سانترومرهای بالاتر ارگانیسم (آرایههای تکرار پشت سر هم عظیم) و سایر نواحی هاپلوتیپهای تکراری پیچیده و هتروزیگوت - را هدف قرار میدهد که مدتهاست برای توالییابی استاندارد با خوانش طولانی غیرقابل تفکیک بودهاند. برخلاف خوانشهای طولانی مرسوم که نمیتوانند از این نواحی عبور کنند و باعث فروپاشی توالی یا کانتیگهای کایمریک میشوند، خوانشهای بسیار طولانی ONT میتوانند شکافهای غیرقابل مونتاژ و نواحی پیچیده را پوشش دهند. BMKGene متعهد به ارائه ژنومهای T2T با کیفیت بالا، بدون شکاف یا بدون شکاف برای گونههای متنوع است.
ساخت ژنوم T2T، مناطق ژنومی پیچیدهای را که قبلاً غیرقابل دسترس بودند، آشکار میکند، شکافهای تحقیقاتی حیاتی را پر میکند و دادههای بنیادی محکم و با دقت بالا را برای مطالعات عمیق از جمله تکامل گونهها، استخراج ژنهای عملکردی، اصلاح نژادی مولکولی، پزشکی دقیق و سایر تحقیقات علمی پیشرفته فراهم میکند.
-
پروتئومیکس
پروتئومیکس بر پروتئینها تمرکز دارد - مجریان فعالیتهای حیاتی که نقش حیاتی در تنظیم رونویسی ارگانیسم دارند. این علم ترکیب، سطوح بیان و حالتهای اصلاح همه پروتئینهای در حال تغییر پویا در بافتها یا سلولها را تجزیه و تحلیل میکند و تأثیر قابل توجه پویایی فراوانی پروتئوم بر فرآیندهای مختلف حیاتی را بررسی میکند. به طور گسترده در پزشکی، کشاورزی و دامپروری کاربرد دارد. پروتئومیکس کیفی از فناوری شناسایی پروتئین HPLC-MS/MS برای شناسایی نمونههایی از جمله نوارهای ژل، IP و نمونههای CO-IP/Pull down استفاده میکند. پروتئومیکس کمی به تعیین کمیت و شناسایی دقیق همه پروتئینهای بیان شده توسط یک ژنوم یا در یک سیستم مختلط پیچیده دست مییابد. فناوریهای پروتئومیکس کمی فعلی عمدتاً به رویکردهای برچسبدار (TMT) و بدون برچسب (Label Free، DIA، PRM) طبقهبندی میشوند. BMKGENE راهحلهای پروتئومیکس چند پلتفرمی و چند فناوری ارائه میدهد.
-
متابولومیکس
متابولومیکس، یک رشته پاییندستی ژنومیک، عمدتاً مواد مولکولی کوچک با وزن مولکولی کمتر از 1500 دالتون را هدف قرار میدهد. این رشته متابولیتها را قادر میسازد تا پاسخهای موجودات زنده به محرکهای خارجی و تغییرات فیزیولوژیکی/پاتولوژیکی را با حساسیت بیشتری منعکس کنند. تغییرات سطح متابولیت ناشی از تغییرات ژنتیکی نیز در محدوده تحقیقات آن قرار دارد و دیدگاه تحقیقاتی جدیدی را ارائه میدهد.
BMKGENE طیف کاملی از خدمات متابولومیکس، از جمله متابولومیکس غیر هدفمند، متابولومیکس گسترده هدفمند و متابولومیکس هدفمند را ارائه میدهد. با استفاده از کروماتوگرافی مایع-طیفسنجی جرمی (LC-MS) یا کروماتوگرافی گازی-طیفسنجی جرمی (GC-MS)، میتوان تغییرات پویا در اکثر متابولیتهای مولکولهای کوچک در موجودات زنده را قبل و بعد از تحریک خارجی تشخیص داد. هسته اصلی این خدمات، شناسایی متابولیتهایی با تفاوتهای قابل توجه بین گروههای آزمایش و کنترل و بررسی بیشتر ارتباط آنها با تغییرات فیزیولوژیکی/پاتولوژیکی و مکانیسمهای اساسی است.
-
توالییابی mRNA/LncRNA/CircRNA اگزوزومی-Illumina
اگزوزومها وزیکولهای کوچکی هستند که توسط سلولها ترشح میشوند و معمولاً قطری بین 30 تا 100 نانومتر دارند. این وزیکولها حاوی RNAهای مختلفی هستند. اعتقاد بر این است که اگزوزومها نقشهای حیاتی در ارتباطات بین سلولی، پاسخهای ایمنی و ایجاد بیماری دارند و میتوانند از طریق مایعات بدن مانند پلاسما، بزاق و ادرار به سایر قسمتهای بدن منتشر شوند. آنها زیستمولکولهای خاصی را برای تنظیم عملکرد سلولهای گیرنده حمل میکنند و بر وضعیت فیزیولوژیکی سلولی تأثیر میگذارند. همچنین تصور میشود که اگزوزومها نقشهای کلیدی در ایجاد بیماریها، از جمله سرطانها، بیماریهای عصبی و بیماریهای التهابی دارند. تحقیقات در مورد اگزوزومها بینشها و روشهای جدیدی را برای تشخیص، درمان و پیشگیری از بیماریها ارائه میدهد.
-
توالییابی RNA کوچک اگزوزومی-ایلومینا
اگزوزومها وزیکولهای کوچکی هستند که توسط سلولها ترشح میشوند و معمولاً قطری بین 30 تا 100 نانومتر دارند. این وزیکولها حاوی RNAهای مختلفی هستند. در میان انواع RNA در اگزوزومها، رایجترین و گستردهترین مورد مطالعه، میکرو RNA (miRNA) است. miRNA دستهای از RNAهای کوچک غیر کدکننده با طول تقریبی 18 تا 25 نوکلئوتید است. آنها با اتصال به ناحیه ترجمه نشده 3' (3' UTR) mRNAهای هدف، خاموش کردن ژن پس از رونویسی را واسطهگری میکنند و در نتیجه بیان ژن را تنظیم میکنند. به عنوان مثال، اگزوزومهای ترشح شده توسط سلولهای توموری خاص حاوی miRNAهای خاصی مانند miR-126 و miR-92a هستند. این miRNAها میتوانند بر بیان ژن در سلولهای گیرنده تأثیر بگذارند و رگزایی تومور را تقویت کنند (Tomohiro Umezu, et al., Oncogene, 2012).
-
رونوشت فضایی BMKMANU S3000
ترانسکریپتومیکس فضایی تکنیکی است که به ما امکان میدهد بیان ژن را در بافتها ثبت و تجسم کنیم. این امر میتواند برای درک چگونگی تعامل سلولها بسیار مهم باشد.
پلتفرمهای مختلفی برای این رویکرد وجود دارد. در این زمینه، BMKGene تراشه رونویسی فضایی BMKManu 3000 را توسعه داده است، پلتفرمی که عملکرد تکنیک را افزایش میدهد، به وضوح زیر سلولی میرسد و امکان تنظیم وضوح چند سطحی را فراهم میکند.
این تراشه با استفاده از فناوری ثبتشدهی میکروچاهکهای لایهبندیشده با مهرههای بارگذاریشده با پروبهای بارکدگذاریشدهی فضایی، ۴.۲ میلیون نقطه را در بر میگیرد. با این روش، پس از ثبت و تکثیر، یک کتابخانهی cDNA غنیشده با نمونههای بارکدگذاریشده که با Illumina سازگار است، به دست میآوریم.
در مورد دادهها، ترکیب بارکد مکانی و UMIها، دقت و اختصاصی بودن دادههای تولید شده را تضمین میکند. BMKManu با ترکیب همه موارد فوق، یک محیط داده بسیار متنوع ارائه میدهد.
-
کتابخانههای از پیش ساخته شده DNBSEQ
DNBSEQ که توسط MGI توسعه داده شده است، یک فناوری نوآورانه NGS است که توانسته هزینههای توالییابی را بیش از پیش کاهش داده و توان عملیاتی را افزایش دهد. تهیه کتابخانههای DNBSEQ شامل قطعه قطعه کردن DNA، تهیه ssDNA و تکثیر دایرهای غلتان برای به دست آوردن نانوبالهای DNA (DNB) است. سپس این نانوبالها روی یک سطح جامد بارگذاری شده و متعاقباً با سنتز ترکیبی پروب-لنگر (cPAS) توالییابی میشوند. فناوری DNBSEQ مزایای داشتن نرخ خطای تکثیر پایین را با استفاده از الگوهای خطای با چگالی بالا با نانوبالها ترکیب میکند و منجر به توالییابی با توان عملیاتی و دقت بالاتر میشود.
سرویس توالییابی کتابخانهای از پیش ساخته شده ما، مشتریان را قادر میسازد تا کتابخانههای توالییابی Illumina را از منابع متنوع (mRNA، کل ژنوم، amplicon، کتابخانههای 10x و غیره) تهیه کنند که در آزمایشگاههای ما به کتابخانههای MGI تبدیل میشوند تا در DNBSEQ-T7 توالییابی شوند و حجم بالایی از دادهها را با هزینههای کمتر امکانپذیر سازند.
-
برهمکنش کروماتین مبتنی بر Hi-C
Hi-C روشی است که برای ثبت پیکربندی ژنومی با ترکیب تعاملات مبتنی بر مجاورت کاوش و توالییابی با توان عملیاتی بالا طراحی شده است. این روش مبتنی بر اتصال عرضی کروماتین با فرمالدئید و به دنبال آن هضم و اتصال مجدد به گونهای است که فقط قطعاتی که به صورت کووالانسی متصل شدهاند، محصولات اتصال را تشکیل میدهند. با توالییابی این محصولات اتصال، میتوان سازماندهی سهبعدی ژنوم را مطالعه کرد. Hi-C امکان مطالعه توزیع بخشهایی از ژنوم را که به طور سبکی بستهبندی شدهاند (بخشهای A، یوکروماتین) و احتمال فعال بودن رونویسی در آنها بیشتر است، و مناطقی را که بستهبندی محکمتری دارند (بخشهای B، هتروکروماتین) فراهم میکند. Hi-C همچنین میتواند برای تعیین دقیق دامنههای مرتبط توپولوژیکی (TADs)، مناطقی از ژنوم که ساختارهای تاخوردهای دارند و احتمالاً الگوهای بیان مشابهی دارند، و برای شناسایی حلقههای کروماتین، مناطقی از DNA که توسط پروتئینها به هم متصل شدهاند و اغلب غنی از عناصر تنظیمی هستند، استفاده شود. سرویس تعیین توالی Hi-C شرکت BMKGene به محققان این امکان را میدهد تا ابعاد مکانی ژنومیک را بررسی کنند و راههای جدیدی را برای درک تنظیم ژنوم و پیامدهای آن در سلامت و بیماری باز کنند.
-
محلول mRNA با طول کامل PacBio 2+3
اگرچه توالییابی mRNA مبتنی بر NGS ابزاری همهکاره برای کمیسازی بیان ژن است، اما اتکای آن به خوانشهای کوتاه، اثربخشی آن را در تجزیه و تحلیلهای پیچیده رونویسی محدود میکند. از سوی دیگر، توالییابی PacBio (Iso-Seq) از فناوری خوانشهای بلند استفاده میکند و توالییابی رونوشتهای mRNA با طول کامل را امکانپذیر میسازد. این رویکرد، کاوش جامع در مورد پیرایش جایگزین، ادغام ژنها و پلیآدنیلاسیون را تسهیل میکند، اگرچه انتخاب اصلی برای کمیسازی بیان ژن نیست. ترکیب 2+3 با تکیه بر خوانشهای PacBio HiFi برای شناسایی مجموعه کامل ایزوفرمهای رونوشت و توالییابی NGS برای کمیسازی ایزوفرمهای یکسان، شکاف بین Illumina و PacBio را پر میکند.
پلتفرم ها: PacBio Revio و Illumina NovaSeq
-
تحلیل ارتباط در سطح ژنوم
هدف مطالعات ارتباط در سطح ژنوم (GWAS) شناسایی گونههای ژنتیکی (ژنوتیپها) مرتبط با صفات خاص (فنوتیپها) است. GWAS با بررسی دقیق نشانگرهای ژنتیکی در کل ژنوم در تعداد زیادی از افراد، ارتباطات ژنوتیپ-فنوتیپ را از طریق تجزیه و تحلیلهای آماری در سطح جمعیت برونیابی میکند. این روش کاربردهای گستردهای در تحقیق در مورد بیماریهای انسانی و کاوش ژنهای عملکردی مرتبط با صفات پیچیده در حیوانات یا گیاهان دارد.
در BMKGENE، ما دو راه برای انجام GWAS در جمعیتهای بزرگ ارائه میدهیم: استفاده از توالییابی کل ژنوم (WGS) یا انتخاب یک روش توالییابی ژنوم با نمایش کاهشیافته، یعنی قطعه تکثیر شده جایگاه ژنی خاص (SLAF) که توسط خود ما توسعه داده شده است. در حالی که WGS برای ژنومهای کوچکتر مناسب است، SLAF به عنوان یک جایگزین مقرونبهصرفه برای مطالعه جمعیتهای بزرگتر با ژنومهای طولانیتر ظاهر میشود و به طور مؤثر هزینههای توالییابی را به حداقل میرساند، در حالی که راندمان بالای کشف نشانگر ژنتیکی را تضمین میکند.
-
توالییابی RNA تک هستهای
توسعه تکنیکهای ثبت تک سلولی و ساخت کتابخانه سفارشی، همراه با توالییابی با توان عملیاتی بالا، مطالعات بیان ژن در سطح سلولی را متحول کرده است. این پیشرفت، امکان تجزیه و تحلیل عمیقتر و جامعتر جمعیتهای سلولی پیچیده را فراهم میکند و بر محدودیتهای مرتبط با میانگینگیری بیان ژن در تمام سلولها غلبه کرده و ناهمگونی واقعی را در این جمعیتها حفظ میکند. در حالی که توالییابی RNA تک سلولی (scRNA-seq) مزایای غیرقابل انکاری دارد، در بافتهای خاصی که ایجاد سوسپانسیون تک سلولی دشوار است و نیاز به نمونههای تازه دارد، با چالشهایی روبرو میشود. در BMKGene، ما با ارائه توالییابی RNA تک هستهای (snRNA-seq) با استفاده از فناوری پیشرفته 10X Genomics Chromium، این مانع را برطرف میکنیم. این رویکرد، طیف نمونههای قابل تجزیه و تحلیل رونوشت در سطح تک سلولی را گسترش میدهد.
جداسازی هستهها از طریق تراشه نوآورانه 10X Genomics Chromium انجام میشود که دارای یک سیستم میکروفلوئیدیک هشت کاناله با تقاطعهای دوگانه است. در این سیستم، دانههای ژل حاوی بارکدها، پرایمرها، آنزیمها و یک هسته واحد در قطرات روغنی با اندازه نانولیتر محصور میشوند و ژل بید-در-امولسیون (GEM) را تشکیل میدهند. پس از تشکیل GEM، لیز سلولی و آزادسازی بارکد در هر GEM رخ میدهد. متعاقباً، مولکولهای mRNA تحت رونویسی معکوس به cDNAها قرار میگیرند که شامل بارکدهای 10X و شناسههای مولکولی منحصر به فرد (UMI) هستند. سپس این cDNAها تحت ساخت کتابخانه توالییابی استاندارد قرار میگیرند و کاوش قوی و جامعی از پروفایلهای بیان ژن در سطح تک سلولی را تسهیل میکنند.
پلتفرم: 10× پلتفرم Genomics Chromium و Illumina NovaSeq
-
توالییابی کل ژنوم گیاهی/حیوانی
توالییابی کل ژنوم (WGS) تکنیکی است که برای تعیین کل توالی DNA ژنوم یک موجود زنده در یک زمان واحد استفاده میشود.
معمولاً، این سرویس بسته به وجود ژنوم مرجع به دو گروه مختلف تقسیم میشود:
- از نوتوالییابی کل ژنوم.در این شرایط، ژنومی که قرار است توالییابی شود، ژنوم مرجعی در دسترس ندارد و به همین دلیل، هدف از این توالییابی، تولید آن (یا بهبود ژنوم موجود) است. این تکنیک باید از دادههای Illumina و توالییابی با خوانشهای طولانی برای بهبود مونتاژ ژنوم با ایجاد همپوشانی بین خوانشها استفاده کند.
- توالییابی مجدد.این به توالییابی کل ژنوم افراد مختلف گونههایی با ژنومهای مرجع شناخته شده اشاره دارد. بر این اساس، تفاوتهای ژنومی افراد یا جمعیتها را میتوان بیشتر شناسایی کرد.
-
توالییابی کامل mRNA-نانوپور
اگرچه توالییابی mRNA مبتنی بر NGS ابزاری همهکاره برای کمیسازی بیان ژن است، اما اتکای آن به خوانشهای کوتاه، اثربخشی آن را در تجزیه و تحلیلهای پیچیده رونویسی محدود میکند. از سوی دیگر، توالییابی نانوحفره از فناوری خوانشهای بلند استفاده میکند و امکان توالییابی رونوشتهای mRNA با طول کامل را فراهم میکند. این رویکرد، کاوش جامع در مورد پیرایش جایگزین، ادغام ژنها، پلیآدنیلاسیون و کمیسازی ایزوفرمهای mRNA را تسهیل میکند.
توالییابی نانوحفره، روشی که بر سیگنالهای الکتریکی تکمولکول نانوحفره در زمان واقعی متکی است، نتایج را در زمان واقعی ارائه میدهد. DNA دو رشتهای با هدایت پروتئینهای حرکتی به پروتئینهای نانوحفره تعبیهشده در یک بیوفیلم متصل میشود و با عبور از کانال نانوحفره تحت اختلاف ولتاژ، از هم باز میشود. سیگنالهای الکتریکی متمایز تولید شده توسط بازهای مختلف روی رشته DNA در زمان واقعی شناسایی و طبقهبندی میشوند و توالییابی نوکلئوتیدی دقیق و پیوسته را تسهیل میکنند. این رویکرد نوآورانه بر محدودیتهای خوانش کوتاه غلبه میکند و بستری پویا برای تجزیه و تحلیل ژنومی پیچیده، از جمله مطالعات پیچیده رونویسی، با نتایج فوری فراهم میکند.
پلتفرم: نانوپور پرومتیون ۴۸
