-
T2T-genomin kokoaminen | Erittäin pitkä sekvensointi
T2T (Telomeerista telomeeriin) -genomi on korkealaatuisen genomin kokoamisen kultastandardi. Se viittaa aukottomaan tai aukottomaan, kromosomitasoiseen genomin rekonstruktioon, joka ulottuu telomeeristä toiseen ja rikkoo perinteisen genomin kokoamisen fragmentoitumisrajoja.
BMKGENE T2T Genome -ratkaisu hyödyntää ydintoimintojaan, jotka hyödyntävät ONT:n erittäin pitkää sekvensointia ja ovat integroitu monialustaisiin syväsekvensointiin ja optimoituihin bioinformatiikan prosessiin. Ratkaisu kohdistuu vaikeimpiin genomisiin "pimeisiin alueisiin" – telomeereihin (erikoistuneet nukleoproteiinikompleksit eukaryoottisten kromosomien päissä), korkeampien organismien sentromeereihin (massiiviset tandemtoistoryhmät) ja muihin monimutkaisiin toisto- ja heterotsygoottisiin haplotyyppialueisiin, jotka ovat pitkään olleet ratkaisemattomia tavanomaiselle pitkän luennan sekvensoinnille. Toisin kuin perinteiset pitkät luennot, jotka eivät ylitä näitä alueita ja aiheuttavat sekvenssien romahtamista tai kimeerisiä kontiguita, ONT:n erittäin pitkät luennot voivat ylittää kokoamattomia aukkoja ja monimutkaisia alueita. BMKGene on sitoutunut toimittamaan aukottomia tai aukittomia, korkealaatuisia T2T-genomeja erilaisille lajeille.
T2T-genomin rakentaminen avaa aiemmin saavuttamattomia monimutkaisia genomialueita, täyttää kriittisiä tutkimusaukkoja ja tarjoaa vankkaa, erittäin tarkkaa perustutkimukseen, joka mahdollistaa perusteelliset tutkimukset, kuten lajien evoluution, toiminnallisen geenien louhinnan, molekyylijalostuksen, täsmälääketieteen ja muun huipputieteellisen tutkimuksen.
-
Proteomiikka
Proteomiikka keskittyy proteiineihin – elintoimintojen toteuttajiin, joilla on ratkaiseva rooli organismien transkription säätelyssä. Se analysoi kaikkien dynaamisesti muuttuvien proteiinien koostumusta, ilmentymistasoja ja modifikaatiotiloja kudoksissa tai soluissa ja käsittelee proteomien runsauden dynamiikan merkittävää vaikutusta erilaisiin elämän prosesseihin. Sitä käytetään laajalti lääketieteessä, maataloudessa ja karjanhoidossa. Kvalitatiivinen proteomiikka hyödyntää HPLC-MS/MS-proteiinien tunnistustekniikkaa näytteiden, kuten geeliliuskojen, IP- ja CO-IP/Pull down -näytteiden, tunnistamiseen. Kvantitatiivinen proteomiikka saavuttaa kaikkien genomin tai monimutkaisen sekajärjestelmän ilmentämien proteiinien tarkan kvantifioinnin ja tunnistamisen. Nykyiset kvantitatiiviset proteomiikkateknologiat luokitellaan pääasiassa merkittyihin (TMT) ja leimaamattomiin (Label Free, DIA, PRM) lähestymistapoihin. BMKGENE tarjoaa monialustaisia ja monialustaisia proteomiikkaratkaisuja.
-
Metabolomiikka
Metabolomiikka, genomiikan alajulkaiseva tieteenala, tutkii pääasiassa pienimolekyylisiä aineita, joiden molekyylipaino on alle 1500 Da. Se mahdollistaa metaboliittien heijastavan herkemmin organismien reaktioita ulkoisiin ärsykkeisiin ja fysiologisiin/patologisiin muutoksiin. Myös geneettisten variaatioiden aiheuttamat metaboliittitason muutokset kuuluvat sen tutkimusalueeseen, mikä tarjoaa uuden tutkimusnäkökulman.
BMKGENE tarjoaa täyden valikoiman metabolomiikkapalveluita, mukaan lukien kohdentamattomat metabolomiikat, laajasti kohdennetut metabolomiikat ja kohdennetut metabolomiikat. Nestekromatografia-massaspektrometrialla (LC-MS) tai kaasukromatografia-massaspektrometrialla (GC-MS) voidaan havaita useimpien pienimolekyylisten metaboliittien dynaamiset muutokset organismeissa ennen ulkoista stimulaatiota ja sen jälkeen. Näiden palveluiden ydin on tunnistaa metaboliitit, joilla on merkittäviä eroja koe- ja kontrolliryhmien välillä, ja tutkia edelleen niiden korrelaatiota fysiologisten/patologisten muutosten ja taustalla olevien mekanismien kanssa.
-
Eksosomaalisen mRNA:n/LncRNA:n/CircRNA:n sekvensointi - Illumina
Eksosomit ovat solujen erittämiä pieniä vesikkeleitä, joiden halkaisija on tyypillisesti 30–100 nanometriä. Nämä vesikkelit sisältävät erilaista RNA:ta. Eksosomien uskotaan olevan ratkaisevassa roolissa solujen välisessä viestinnässä, immuunivasteissa ja sairauksien kehittymisessä, ja ne voivat levitä muihin kehon osiin ruumiinnesteiden, kuten plasman, syljen ja virtsan, kautta. Ne kuljettavat spesifisiä biomolekyylejä, jotka säätelevät vastaanottajasolujen toimintoja ja vaikuttavat solujen fysiologisiin tiloihin. Eksosomien katsotaan myös olevan keskeisessä roolissa sairauksien, kuten syöpien, neurodegeneratiivisten sairauksien ja tulehdustilojen, kehittymisessä. Eksosomien tutkimus tarjoaa uusia näkemyksiä ja menetelmiä sairauksien diagnosointiin, hoitoon ja ehkäisyyn.
-
Eksosomaalisen pienen RNA:n sekvensointi - Illumina
Eksosomit ovat solujen erittämiä pieniä vesikkeleitä, joiden halkaisija vaihtelee tyypillisesti 30:stä 100 nanometriin. Nämä vesikkelit sisältävät erilaista RNA:ta. Eksosomien RNA-tyypeistä yleisin ja laajimmin tutkittu on mikroRNA (miRNA). miRNA on luokka koodaamattomia pieniä RNA:ita, joiden pituus on noin 18–25 nukleotidia. Ne välittävät transkription jälkeistä geenien hiljentämistä sitoutumalla kohde-mRNA:iden 3'-translaatiottomaan alueeseen (3' UTR) ja siten säätelemällä geenien ilmentymistä. Esimerkiksi tiettyjen kasvainsolujen erittämät eksosomit sisältävät spesifisiä miRNA:ita, kuten miR-126 ja miR-92a. Nämä miRNA:t voivat vaikuttaa geenien ilmentymiseen vastaanottajasoluissa ja edistää kasvaimen angiogeneesiä (Tomohiro Umezu ym., Oncogene, 2012).
-
BMKMANU S3000_Spatiaalinen transkriptomi
Spatiaalinen transkriptomiikka on tekniikka, jonka avulla voimme tallentaa ja visualisoida geenien ilmentymistä kudoksissa. Tämä voi olla ratkaisevan tärkeää solujen vuorovaikutuksen ymmärtämiseksi.
Tälle lähestymistavalle on olemassa useita eri alustoja. BMKGene on kehittänyt tätä varten BMKManu 3000 Spatial transkriptomisirun, alustan, joka parantaa tekniikan suorituskykyä saavuttamalla subsellulaarisen resoluution ja mahdollistamalla monitasoisen resoluutioasetuksen.
Tämä siru sisältää 4,2 miljoonaa täplää patentoidun tekniikan avulla, jossa mikrokuopat on kerrostettu helmillä, jotka on ladattu spatiaalisesti viivakoodatuilla koettimilla. Tällä menetelmällä saadaan talteenoton ja monistuksen jälkeen cDNA-kirjasto, joka on rikastettu viivakoodatuilla näytteillä ja on Illumina-yhteensopiva.
Paikkatietojen viivakoodien ja UMI-tunnisteiden yhdistelmä varmistaa luodun datan tarkkuuden ja spesifisyyden. Yhdistämällä kaikki edellä mainitut BMKManu tarjoaa erittäin monipuolisen data-asetelman.
-
DNBSEQ-valmiit kirjastot
MGI:n kehittämä DNBSEQ on innovatiivinen NGS-teknologia, jolla on onnistuttu alentamaan sekvensointikustannuksia entisestään ja lisäämään suorituskykyä. DNBSEQ-kirjastojen valmisteluun kuuluu DNA:n fragmentointi, yksisäikeisen DNA:n valmistelu ja pyörivän ympyrän monistus DNA-nanopallojen (DNB) saamiseksi. Nämä ladataan sitten kiinteälle alustalle ja sekvensoidaan kombinatorisella koetin-ankkurisynteesillä (cPAS). DNBSEQ-teknologia yhdistää alhaisen monistusvirhesuhteen edut nanopallojen korkeatiheyksisten virhekuvioiden käyttöön, mikä johtaa sekvensointiin suuremmalla suorituskyvyllä ja tarkkuudella.
Valmiiksi tehtyjen kirjastojen sekvensointipalvelumme avulla asiakkaat voivat valmistaa Illumina-sekvensointikirjastoja erilaisista lähteistä (muun muassa mRNA, koko genomi, amplikoni, 10x-kirjastot). Nämä muunnetaan laboratorioissamme MGI-kirjastoiksi DNBSEQ-T7-sekvensointia varten. Tämä mahdollistaa suurten tietomäärien valmistuksen alhaisemmilla kustannuksilla.
-
Hi-C-pohjainen kromatiinivuorovaikutus
Hi-C on menetelmä, joka on suunniteltu genomisen konfiguraation tallentamiseen yhdistämällä läheisyyspohjaisia vuorovaikutuksia ja suuren läpimenon sekvensointia. Menetelmä perustuu kromatiinin silloittamiseen formaldehydillä, jota seuraa pilkkominen ja uudelleenligaatio siten, että vain kovalenttisesti sitoutuneet fragmentit muodostavat ligaatiotuotteita. Sekvensoimalla näitä ligaatiotuotteita on mahdollista tutkia genomin 3D-organisaatiota. Hi-C:n avulla voidaan tutkia genomin kevyesti pakattujen osien (A-osastot, eukromatiini) ja todennäköisemmin transkriptionaalisesti aktiivisten osien sekä tiiviimmin pakattujen alueiden (B-osastot, heterokromatiini) jakautumista. Hi-C:tä voidaan käyttää myös topologisesti assosioituneiden domeenien (TAD) paikantamiseen. TAD-alueet ovat genomin alueita, joilla on laskostuneita rakenteita ja joilla todennäköisesti on samanlaisia ilmentymismalleja. Lisäksi voidaan tunnistaa kromatiinisilmukoita, jotka ovat proteiineihin ankkuroituja DNA-alueita, jotka ovat usein rikastettuja säätelyelementeillä. BMKGenen Hi-C-sekvensointipalvelu antaa tutkijoille mahdollisuuden tutkia genomiikan spatiaalisia ulottuvuuksia, mikä avaa uusia mahdollisuuksia genomin säätelyn ja sen terveys- ja sairausvaikutusten ymmärtämiseen.
-
PacBio 2+3 täyspitkä mRNA-liuos
Vaikka NGS-pohjainen mRNA-sekvensointi on monipuolinen työkalu geenien ilmentymisen kvantifiointiin, sen lyhyiden lukutapojen käyttö rajoittaa sen tehokkuutta monimutkaisissa transkriptoomisissa analyyseissä. Toisaalta PacBio-sekvensointi (Iso-Seq) käyttää pitkän lukutavan tekniikkaa, joka mahdollistaa täyspitkien mRNA-transkriptien sekvensoinnin. Tämä lähestymistapa helpottaa vaihtoehtoisten silmukointien, geenifuusioiden ja polyadenylaation kattavaa tutkimista, vaikka se ei olekaan ensisijainen valinta geenien ilmentymisen kvantifiointiin. 2+3-yhdistelmä kuroa umpeen Illuminan ja PacBion välistä kuilua luottamalla PacBio HiFi -lukutapoihin kaikkien transkriptioformien tunnistamiseksi ja NGS-sekvensointiin identtisten isoformien kvantifioimiseksi.
Alustat: PacBio Revio ja Illumina NovaSeq
-
Genominlaajuinen assosiaatioanalyysi
Genominlaajuisten assosiaatiotutkimusten (GWAS) tavoitteena on tunnistaa tiettyihin ominaisuuksiin (fenotyyppeihin) liittyviä geneettisiä variantteja (genotyyppejä). Tutkimalla geneettisiä markkereita koko genomissa suurella määrällä yksilöitä, GWAS ekstrapoloi genotyypin ja fenotyypin välisiä yhteyksiä populaatiotason tilastollisten analyysien avulla. Tällä menetelmällä on laaja sovellusalue ihmisten sairauksien tutkimuksessa ja eläinten tai kasvien monimutkaisiin ominaisuuksiin liittyvien funktionaalisten geenien selvittämisessä.
BMKGENE tarjoaa kaksi tapaa suorittaa genominlaajuisia assosiaatioanalyysejä suurille populaatioille: koko genomin sekvensoinnin (WGS) tai itse kehittämämme spesifisen lokuksen monistetun fragmentin (SLAF) käytön, jossa genomin edustus on pienempi. Vaikka WGS sopii pienemmille genomeille, SLAF on kustannustehokas vaihtoehto pidempien genomien suurempien populaatioiden tutkimiseen. Se minimoi sekvensointikustannukset tehokkaasti ja takaa samalla geneettisten markkereiden löytämisen korkean tehokkuuden.
-
Yksittäisten ytimien RNA-sekvensointi
Yksittäisten solujen talteenottotekniikoiden ja räätälöityjen kirjastojen rakennustekniikoiden kehitys yhdistettynä suuritehoiseen sekvensointiin on mullistanut geenien ilmentymisen tutkimukset solutasolla. Tämä läpimurto mahdollistaa monimutkaisten solupopulaatioiden syvemmän ja kattavamman analyysin, voittaen geenien ilmentymisen keskiarvon laskemiseen kaikissa soluissa liittyvät rajoitukset ja säilyttäen näiden populaatioiden todellisen heterogeenisyyden. Vaikka yksitumaisten RNA-sekvensoinnilla (scRNA-seq) on kiistattomia etuja, se kohtaa haasteita tietyissä kudoksissa, joissa yksitumaisten solujen suspension luominen osoittautuu vaikeaksi ja vaatii tuoreita näytteitä. BMKGenellä ratkaisemme tämän ongelman tarjoamalla yksitumaisten RNA-sekvensointia (snRNA-seq) käyttämällä huippuluokan 10X Genomics Chromium -teknologiaa. Tämä lähestymistapa laajentaa transkriptomianalyysiin soveltuvien näytteiden kirjoa yksitumaisilla tasoilla.
Tumien eristäminen tapahtuu innovatiivisella 10X Genomics Chromium -sirulla, jossa on kahdeksankanavainen mikrofluidiikkajärjestelmä kaksoisristeytyksillä. Tässä järjestelmässä geelihelmet, jotka sisältävät viivakoodeja, alukkeita, entsyymejä ja yhden ytimen, kapseloidaan nanolitran kokoisiin öljypisaroihin muodostaen geelihelmi-emulsion (GEM). GEM:n muodostumisen jälkeen kussakin GEM:ssä tapahtuu solujen hajoaminen ja viivakoodin vapautuminen. Tämän jälkeen mRNA-molekyylit läpikäyvät käänteiskopioinnin cDNA:ksi, joihin on liitetty 10X-viivakoodeja ja ainutlaatuisia molekyylitunnisteita (UMI). Nämä cDNA:t altistetaan sitten standardisoidulle sekvensointikirjastorakenteelle, mikä helpottaa geenien ilmentymisprofiilien vankkaa ja kattavaa tutkimista yksittäisten solujen tasolla.
Alusta: 10× Genomics Chromium- ja Illumina NovaSeq -alusta
-
Kasvin/eläimen koko genomin sekvensointi
Koko genomin sekvensointi (WGS) on tekniikka, jota käytetään määrittämään koko organismin genomin DNA-sekvenssi yhdellä kertaa.
Palvelu jaetaan yleensä kahteen eri ryhmään referenssigenomin olemassaolon mukaan:
- De novokoko genomin sekvensointi.Tässä tilanteessa sekvensoitavalla genomilla ei ole käytettävissä referenssigenomia, ja tästä syystä sekvensoinnin tavoitteena on luoda sellainen (tai parantaa olemassa olevaa). Tässä tekniikassa on käytettävä sekä Illumina-dataa että pitkän lukuajan sekvensointia genomin kokoamisen parantamiseksi luomalla päällekkäisyyttä lukujen välille.
- Uudelleenjärjestäminen.Se viittaa lajien eri yksilöiden koko genomin sekvensointiin, joiden referenssigenomit tunnetaan. Tämän perusteella yksilöiden tai populaatioiden genomisia eroja voidaan tunnistaa tarkemmin.
-
Täyspitkä mRNA-sekvensointi - Nanopore
Vaikka NGS-pohjainen mRNA-sekvensointi on monipuolinen työkalu geenien ilmentymisen kvantifiointiin, sen lyhyiden lukutapojen käyttö rajoittaa sen tehokkuutta monimutkaisissa transkriptoomisissa analyyseissä. Toisaalta nanoporosekvensointi käyttää pitkän lukutavan tekniikkaa, joka mahdollistaa täyspitkien mRNA-transkriptien sekvensoinnin. Tämä lähestymistapa helpottaa vaihtoehtoisten silmukointien, geenifuusioiden, polyadenylaation ja mRNA-isoformien kvantifioinnin kattavaa tutkimista.
Nanohuokosten sekvensointi, menetelmä, joka perustuu nanohuokosten yksittäisten molekyylien reaaliaikaisiin sähköisiin signaaleihin, tuottaa tuloksia reaaliajassa. Moottoriproteiinien ohjaamana kaksijuosteinen DNA sitoutuu biofilmiin upotettuihin nanohuokosproteiineihin ja purkautuu kulkiessaan nanohuokoskanavan läpi jännite-eron vaikutuksesta. DNA-juosteen eri emästen tuottamat erottuvat sähköiset signaalit havaitaan ja luokitellaan reaaliajassa, mikä helpottaa tarkkaa ja jatkuvaa nukleotidisekvensointia. Tämä innovatiivinen lähestymistapa voittaa lyhyiden lukutapojen rajoitukset ja tarjoaa dynaamisen alustan monimutkaiselle genomiselle analyysille, mukaan lukien monimutkaiset transkriptoomiset tutkimukset, välittömin tuloksin.
Alusta: Nanopore PromethION 48
