-
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 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.
-
ژنتیک تکاملی
ژنتیک تکاملی یک سرویس جامع تعیین توالی است که برای ارائه تفسیری روشن از تکامل در گروه بزرگی از افراد، بر اساس تغییرات ژنتیکی، از جمله SNPها، InDels، SVها و CNVها، طراحی شده است. این سرویس شامل تمام تجزیه و تحلیلهای ضروری مورد نیاز برای روشن کردن تغییرات تکاملی و ویژگیهای ژنتیکی جمعیتها، از جمله ارزیابی ساختار جمعیت، تنوع ژنتیکی و روابط فیلوژنتیکی است. علاوه بر این، به مطالعات مربوط به جریان ژن میپردازد و امکان تخمین اندازه مؤثر جمعیت و زمان واگرایی را فراهم میکند. مطالعات ژنتیک تکاملی بینشهای ارزشمندی در مورد منشأ و سازگاری گونهها ارائه میدهد.
در BMKGENE، ما دو راه برای انجام مطالعات ژنتیک تکاملی 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 خاص (SLAF) که توسط خود ما توسعه داده شده است. در حالی که WGS برای ژنومهای کوچکتر مناسب است، SLAF به عنوان یک جایگزین مقرون به صرفه برای مطالعه جمعیتهای بزرگتر با ژنومهای طولانیتر ظاهر میشود و به طور مؤثر هزینههای توالییابی را به حداقل میرساند.
-
ژنومیک مقایسهای
ژنومیک مقایسهای شامل بررسی و مقایسه کل توالیها و ساختارهای ژنوم در بین گونههای مختلف است. این حوزه به دنبال آشکار کردن تکامل گونهها، رمزگشایی عملکردهای ژن و روشن کردن مکانیسمهای تنظیم ژنتیکی با شناسایی ساختارها و عناصر توالی حفظشده یا واگرا در موجودات مختلف است. یک مطالعه جامع ژنومیک مقایسهای شامل تجزیه و تحلیلهایی مانند خانوادههای ژنی، توسعه تکاملی، رویدادهای تکثیر کل ژنوم و تأثیر فشارهای انتخابی است.
-
مونتاژ ژنوم مبتنی بر Hi-C
Hi-C روشی است که برای ثبت پیکربندی کروموزوم با ترکیب تعاملات مبتنی بر مجاورت کاوش و توالییابی با توان عملیاتی بالا طراحی شده است. اعتقاد بر این است که شدت این تعاملات با فاصله فیزیکی روی کروموزومها همبستگی منفی دارد. بنابراین، از دادههای Hi-C برای هدایت خوشهبندی، مرتبسازی و جهتدهی توالیهای مونتاژ شده در یک ژنوم پیشنویس و اتصال آنها به تعداد مشخصی از کروموزومها استفاده میشود. این فناوری، مونتاژ ژنوم در سطح کروموزوم را در غیاب نقشه ژنتیکی مبتنی بر جمعیت امکانپذیر میکند. هر ژنوم به یک Hi-C نیاز دارد.
-
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.
-
توالییابی کل اگزوم انسان
توالییابی کل اگزوم انسان (hWES) به طور گسترده به عنوان یک رویکرد توالییابی مقرون به صرفه و قدرتمند برای شناسایی جهشهای ایجادکننده بیماری شناخته شده است. با وجود اینکه اگزونها تنها حدود ۱.۷٪ از کل ژنوم را تشکیل میدهند، با انعکاس مستقیم مشخصات عملکرد کل پروتئین، نقش حیاتی ایفا میکنند. نکته قابل توجه این است که در ژنوم انسان، بیش از ۸۵٪ از جهشهای مربوط به بیماریها در مناطق کدکننده پروتئین بروز میکنند. BMKGENE یک سرویس جامع و انعطافپذیر توالییابی کل اگزوم انسان را با دو استراتژی مختلف برای ثبت اگزون ارائه میدهد که برای دستیابی به اهداف تحقیقاتی مختلف در دسترس است.
-
توالییابی قطعه تکثیر شده با جایگاه ژنی خاص (SLAF-Seq)
این روش که بهطور مستقل توسط BMKGene توسعه داده شده است، میتواند در دسته توالییابی ژنوم با نمایش کاهشیافته طبقهبندی شود. این روش، مجموعه آنزیمهای محدودکننده را برای هر پروژه بهینه میکند. این امر تولید تعداد قابل توجهی از برچسبهای SLAF (نواحی ۴۰۰ تا ۵۰۰ جفتباز از ژنوم در حال توالییابی) را تضمین میکند که بهطور یکنواخت در سراسر ژنوم توزیع شدهاند و در عین حال بهطور مؤثر از مناطق تکراری اجتناب میکنند و در نتیجه بهترین کشف نشانگر ژنتیکی را تضمین میکنند.
این روش، ژنوتیپبندی سریعی را فراهم میکند و پایه و اساس کشف ژن عملکردی یا تجزیه و تحلیل تکاملی را تعیین میکند و ضمن حفظ کارایی در کشف نشانگرهای ژنتیکی، هزینه هر نمونه را کاهش میدهد. RRGS با هضم DNA با آنزیمهای محدودکننده و تمرکز بر محدوده اندازه قطعه خاص، به این هدف دست مییابد و در نتیجه تنها کسری از ژنوم را توالییابی میکند. در میان روشهای مختلف RRGS، توالییابی قطعه تکثیر شده با جایگاه خاص (SLAF) یک رویکرد قابل تنظیم و با کیفیت بالا است.
