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Séquençage métagénomique - NGS
Un métagénome est l'ensemble du matériel génétique d'une communauté mixte d'organismes, comme les métagénomes environnementaux et humains. Il contient les génomes de micro-organismes cultivables et non cultivables. Le séquençage métagénomique par la technique du shotgun (NGS) permet d'étudier ces paysages génomiques complexes présents dans les échantillons environnementaux, en fournissant bien plus qu'un simple profilage taxonomique : il offre également une analyse fine de la diversité des espèces, de la dynamique de leur abondance et des structures de population complexes. Au-delà des études taxonomiques, la métagénomique par shotgun offre aussi une perspective de génomique fonctionnelle, permettant d'explorer les gènes codés et leurs rôles potentiels dans les processus écologiques. Enfin, l'établissement de réseaux de corrélation entre les éléments génétiques et les facteurs environnementaux contribue à une compréhension globale des interactions complexes entre les communautés microbiennes et leur environnement écologique. En conclusion, le séquençage métagénomique constitue un outil essentiel pour décrypter les subtilités génomiques des diverses communautés microbiennes, éclairant les relations multiformes entre la génétique et l'écologie au sein de ces écosystèmes complexes.
Plateformes : Illumina NovaSeq et DNBSEQ-T7
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Séquençage métagénomique-TGS
Un métagénome est un ensemble de matériel génétique issu d'une communauté mixte d'organismes, comme les métagénomes environnementaux et humains. Il contient les génomes de micro-organismes cultivables et non cultivables. Le séquençage métagénomique permet d'étudier ces paysages génomiques complexes intégrés à des échantillons écologiques, en fournissant bien plus qu'un simple profilage taxonomique. Il offre également une perspective de génomique fonctionnelle en explorant les gènes codés et leurs rôles potentiels dans les processus environnementaux. Si les approches traditionnelles de séquençage shotgun avec Illumina ont été largement utilisées dans les études métagénomiques, l'avènement du séquençage long-read Nanopore et PacBio a révolutionné le domaine. Les technologies Nanopore et PacBio améliorent les analyses bioinformatiques en aval, notamment l'assemblage des métagénomes, en garantissant des assemblages plus continus. Des études indiquent que la métagénomique basée sur Nanopore et PacBio a permis de générer avec succès des génomes bactériens complets et fermés à partir de microbiomes complexes (Moss, EL, et al., Nature Biotech, 2020). L'intégration des données Nanopore et Illumina constitue une approche stratégique pour la correction des erreurs, palliant ainsi la faible précision inhérente à la technologie Nanopore. Cette combinaison synergique tire parti des atouts de chaque plateforme de séquençage, offrant une solution robuste pour surmonter les limitations potentielles et améliorer la précision et la fiabilité des analyses métagénomiques.
Plateforme : Nanopore PromethION 48, Illumia et PacBio Revio
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Séquençage d'amplicons 16S/18S/ITS - PacBio
Les gènes d'ARN ribosomique 16S et 18S, ainsi que la région de l'espaceur transcrit interne (ITS), constituent des marqueurs moléculaires essentiels grâce à leur combinaison de régions hautement conservées et hypervariables, ce qui en fait des outils précieux pour la caractérisation des organismes procaryotes et eucaryotes. L'amplification et le séquençage de ces régions offrent une approche indépendante de l'isolement pour étudier la composition et la diversité microbiennes dans différents écosystèmes. Si le séquençage Illumina cible généralement de courtes régions hypervariables comme V3-V4 de 16S et ITS1, il a été démontré qu'une annotation taxonomique supérieure est possible en séquençant la totalité des gènes 16S, 18S et ITS. Cette approche exhaustive permet d'obtenir des pourcentages plus élevés de séquences correctement classées, atteignant un niveau de résolution allant jusqu'à l'identification des espèces. La plateforme de séquençage en temps réel de molécules uniques (SMRT) de PacBio se distingue par sa capacité à fournir des lectures longues d'une grande précision (HiFi) couvrant l'intégralité des amplicons, rivalisant ainsi avec la précision du séquençage Illumina. Cette capacité offre aux chercheurs un avantage inégalé : une vision panoramique du paysage génétique. La couverture étendue améliore considérablement la résolution de l'annotation des espèces, notamment au sein des communautés bactériennes ou fongiques, permettant une compréhension plus fine des subtilités des populations microbiennes.
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Séquençage d'amplicons 16S/18S/ITS - NGS
Le séquençage d'amplicons par la technologie Illumina, ciblant spécifiquement les marqueurs génétiques 16S, 18S et ITS, est une méthode puissante pour élucider la phylogénie, la taxonomie et l'abondance des espèces au sein des communautés microbiennes. Cette approche consiste à séquencer les régions hypervariables des marqueurs génétiques de ménage. Initialement introduite comme une empreinte moléculaire parWoese et al.En 1977, cette technique a révolutionné le profilage du microbiome en permettant des analyses sans isolement. Grâce au séquençage des gènes 16S (bactéries), 18S (champignons) et de l'espaceur transcrit interne (ITS, champignons), les chercheurs peuvent identifier non seulement les espèces abondantes, mais aussi les espèces rares et non identifiées. Largement adopté comme outil essentiel, le séquençage d'amplicons est devenu indispensable pour discerner les différences de composition microbienne dans divers environnements, notamment la bouche, les intestins, les selles et d'autres milieux.
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Reséquençage complet du génome bactérien et fongique
Les projets de reséquençage complet des génomes bactériens et fongiques sont essentiels au progrès de la génomique microbienne, car ils permettent de compléter et de comparer les génomes microbiens. Ceci facilite l'ingénierie de la fermentation, l'optimisation des procédés industriels et l'exploration des voies métaboliques secondaires. De plus, le reséquençage fongique et bactérien est crucial pour comprendre l'adaptation à l'environnement, optimiser les souches et révéler la dynamique de l'évolution génétique, avec de vastes implications en médecine, en agriculture et en sciences de l'environnement.
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Séquençage de l'ARN procaryote
Le séquençage de l'ARN permet le profilage complet de tous les transcrits d'ARN au sein des cellules dans des conditions spécifiques. Cette technologie de pointe constitue un outil puissant, révélant des profils d'expression génique complexes, les structures des gènes et les mécanismes moléculaires associés à divers processus biologiques. Largement utilisé en recherche fondamentale, en diagnostic clinique et en développement de médicaments, le séquençage de l'ARN offre un éclairage nouveau sur les subtilités de la dynamique cellulaire et de la régulation génétique. Notre protocole de traitement des échantillons d'ARN procaryotes est adapté aux transcriptomes procaryotes et comprend l'élimination de l'ARNr et la préparation directionnelle des banques d'ADNc.
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Séquençage du métatranscriptome
Grâce à la technologie de séquençage Illumina, le service de séquençage métatranscriptomique de BMKGENE révèle l'expression génique dynamique d'une grande variété de micro-organismes, des eucaryotes aux procaryotes en passant par les virus, au sein d'environnements naturels tels que les sols, l'eau, les océans, les selles et le microbiote intestinal. Notre service complet permet aux chercheurs d'explorer en profondeur les profils d'expression génique complets de communautés microbiennes complexes. Au-delà de l'analyse taxonomique, notre service de séquençage métatranscriptomique facilite l'exploration de l'enrichissement fonctionnel, mettant en lumière les gènes différentiellement exprimés et leurs rôles. Découvrez une multitude d'informations biologiques en explorant les paysages complexes de l'expression génique, de la diversité taxonomique et de la dynamique fonctionnelle au sein de ces niches environnementales diverses.
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Assemblage du génome fongique de novo
BMKGENE propose des solutions polyvalentes pour le séquençage des génomes fongiques, répondant à divers besoins de recherche et au niveau de complétude génomique souhaité. Le séquençage Illumina à courtes lectures permet à lui seul de générer une ébauche de génome. La combinaison du séquençage à courtes et longues lectures (Nanopore ou Pacbio) permet d'obtenir un génome fongique plus précis, avec des contigs plus longs.
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Assemblage du génome bactérien de novo
Nous proposons un service complet d'assemblage de génomes bactériens, garantissant l'absence de lacunes. Ceci est rendu possible grâce à l'intégration de technologies de séquençage à longues lectures, telles que Nanopore et PacBio, pour l'assemblage, et de séquençage à courtes lectures avec Illumina pour la validation de l'assemblage et la correction des erreurs des lectures ONT. Notre service couvre l'ensemble du flux de travail bioinformatique, de l'assemblage à l'annotation fonctionnelle et à l'analyse bioinformatique avancée, répondant ainsi à des objectifs de recherche spécifiques. Ce service permet le développement de génomes de référence précis pour diverses études génétiques et génomiques. De plus, il constitue la base d'applications telles que l'optimisation de souches, le génie génétique et le développement de technologies microbiennes, assurant des données génomiques fiables et complètes, essentielles à l'avancement des connaissances scientifiques et à l'innovation biotechnologique.
