Planta/Animal De Novo Genoma Sequencing
De NovoA secuenciación refírese á construción do xenoma completo dunha especie mediante tecnoloxías de secuenciación en ausencia dun xenoma de referencia. A introdución e a adopción xeneralizada da secuenciación de terceira xeración, que presenta lecturas máis longas, mellorou significativamente o ensamblaxe do xenoma ao aumentar a superposición entre as lecturas. Esta mellora é particularmente pertinente cando se trata de xenomas complexos, como os que presentan unha alta heterocigosidade, unha alta proporción de rexións repetitivas, poliploides e rexións con elementos repetitivos, contidos GC anormais ou alta complexidade que normalmente se ensamblan mal usando só a secuenciación de lectura curta.
A nosa solución integral ofrece servizos de secuenciación integrados e análise bioinformática que proporcionan un xenoma ensamblado de novo de alta calidade. Un estudo inicial do xenoma con Illumina proporciona estimacións do tamaño e a complexidade do xenoma, e esta información utilízase para guiar o seguinte paso da secuenciación de lectura longa con PacBio HiFi, seguido dede novoensamblaxe de contigs. O uso posterior da ensamblaxe HiC permite a ancoraxe dos contigs ao xenoma, obtendo unha ensamblaxe a nivel cromosómico. Finalmente, o xenoma anótase mediante a predición de xenes e a secuenciación de xenes expresados, recorrendo a transcriptomas con lecturas curtas e longas.
Características do servizo
● Integración de múltiples servizos de secuenciación e bioinformática nunha solución integral:
Estudo xenómico con Illumina para estimar o tamaño do xenoma e guiar os pasos posteriores;
Secuenciación de lectura longa parade novoensamblaxe de cóntigos;
Secuenciación Hi-C para a ancoraxe de cromosomas;
secuenciación de ARNm para a anotación de xenes;
Validación da montaxe.
● Servizo axeitado para a construción de novos xenomas ou a mellora de xenomas de referencia existentes para especies de interese.
Vantaxes do servizo
Desenvolvemento de plataformas de secuenciación e bioinformática ende novoensamblaxe do xenoma
(Amarasinghe SL et al.,Bioloxía do xenoma, 2020)
●Ampla experiencia e rexistro de publicaciónsBMKGene acumulou unha enorme experiencia na ensamblaxe de xenomas de alta calidade de diversas especies, incluíndo xenomas diploides e xenomas moi complexos de especies poliploides e alopoliploides. Desde 2018, contribuímos a máis de300 publicacións de alto impacto, e máis de 20 delas están publicadas en Nature Genetics.
● Solución integralA nosa estratexia integrada combina múltiples tecnoloxías de secuenciación e análises bioinformáticas nun fluxo de traballo cohesivo, o que proporciona un xenoma ensamblado de alta calidade.
●Adaptado ás súas necesidadesO noso fluxo de traballo de servizo é personalizable, o que permite a adaptación a xenomas con diversas características e necesidades de investigación específicas. Isto inclúe a adaptación a xenomas xigantes, xenomas poliploides, xenomas altamente heterocigotos e moito máis.
●Equipo de bioinformática e laboratorio altamente cualificadocon ampla experiencia tanto na fronte experimental como na bioinformática de ensamblaxes de xenomas complexos e unha serie de patentes e dereitos de autor de software.
●Soporte posvenda:O noso compromiso vai máis alá da finalización do proxecto cun período de servizo posvenda de 3 meses. Durante este tempo, ofrecemos seguimento do proxecto, asistencia para a resolución de problemas e sesións de preguntas e respostas para abordar calquera dúbida relacionada cos resultados.
Especificacións do servizo
| Estudo do xenoma | Ensamblaxe do xenoma | A nivel cromosómico | Anotación do xenoma |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| 30 lecturas PacBio CCS HiFi | 100X Hi-C | Secuenciador de ARN Illumina PE150 de 10 Gb + (opcional) PacBio de secuenciación de ARN completa de 40 Gb ou Nanopore 12 Gb |
Requisitos do servizo
Para o estudo do xenoma, a ensamblaxe do xenoma e a ensamblaxe Hi-C:
| Ácidos nucleicos de tecido ou extraídos | Estudo do xenoma | Ensamblaxe do xenoma con PacBio | Montaxe Hi-C |
| Vísceras de animais | ≥ 0,2 g
| ≥ 1 g | ≥ 1 g |
| Músculo animal | |||
| Sangue de mamíferos | ≥ 0,3 mL | ≥ 1 mL | ≥ 2 mL |
| Sangue de aves/peixe | ≥ 0,05 mL | ≥ 0,1 mL | |
| Planta - Folla fresca | ≥ 0,5 g | ≥ 2 g | ≥ 2 g |
| Células cultivadas | ≥ 1x106 | ≥ 5x106 | ≥ 1x107 |
| Insecto | ≥ 0,2 g | ≥ 1 g | ≥ 1 g |
| Organismo acuático: tecido muscular | ≥ 0,3 g | ≥ 1,5 g | ≥ 1,0 g |
| Organismo acuático: algas | ≥ 0,5 g | ≥ 3,0 g | ≥ 2,0 g |
| ADN extraído | Concentración: ≥1 ng/µL Cantidade ≥ 30 ng Degradación ou contaminación limitada ou nula | Concentración: ≥ 50 ng/µL Cantidade: 8 µg/célula de fluxo/mostra DO260/280=1,7-2,2 DO260/230=1,8-2,5 Degradación ou contaminación limitada ou nula |
-
|
Para a anotación do xenoma con transcriptómica:
| Ácidos nucleicos de tecido ou extraídos | Transcriptoma de Illumina | Transcriptoma de PacBio | Transcriptoma de nanoporos |
| Planta - Raíz/Talo/Pétalo | 450 mg | 600 mg | |
| Planta - Folla/Semente | 300 mg | 300 mg | |
| Planta - Froita | 1,2 g | 1,2 g | |
| Corazón/intestino animal | 300 mg | 300 mg | |
| Vísceras/cerebro animal | 240 mg | 240 mg | |
| Músculo animal | 450 mg | 450 mg | |
| Ósos/pelo/pel de animais | 1 g | 1 g | |
| Artrópodo - Insecto | 6 | 6 | |
| Artrópodo - Crustáceo | 300 mg | 300 mg | |
| Sangue enteiro | 1 tubo | 1 tubo | |
| ARN extraído | Concentración: ≥ 20 ng/µL Cantidade ≥ 0,3 µg DO260/280=1,7-2,5 DO260/230=0,5-2,5 RIN≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Concentración: ≥ 100 ng/µL Cantidade ≥ 1 µg DO260/280=1,7-2,5 DO260/230=0,5-2,5 RIN≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Concentración: ≥ 100 ng/µL Cantidade ≥ 1 µg DO260/280=1,7-2,5 DO260/230=0,5-2,5 RIN≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Entrega de mostras recomendada
Recipiente: tubo de centrífuga de 2 ml (non se recomenda o uso de papel de aluminio)
(Recomendámoslle non conservar a maioría das mostras en etanol.)
Etiquetado da mostra: as mostras deben estar claramente etiquetadas e ser idénticas ao formulario de información da mostra enviado.
Envío: Xeo seco: As mostras deben embalarse primeiro en bolsas e soterrarse en xeo seco.
Fluxo de traballo
Fluxo de traballo do servizo
deseño de experimentos
Entrega de mostras
Extracción de ADN
Construción de bibliotecas
Secuenciación
Análise de datos
servizos posvenda
Análise bioinformática completa, dividida en 4 pasos:
1) Estudo xenómico, baseado na análise de k-mer con lecturas de NGS:
Estimación do tamaño do xenoma
Estimación da heterocigosidade
Estimación de rexións repetitivas
2) Ensamblaxe do xenoma con PacBio HiFi:
De novoasemblea
Avaliación da ensamblaxe: incluíndo a análise BUSCO para a integridade do xenoma e o mapeo posterior das lecturas de NGS e PacBio HiFi
3) Montaxe Hi-C:
QC da biblioteca Hi-C: estimación de interaccións Hi-C válidas
Ensamblaxe Hi-C: agrupamento de contigs en grupos, seguido de ordenación de contigs dentro de cada grupo e asignación de orientación de contigs
Avaliación Hi-C
4) Anotación do xenoma:
Predición de ARN non codificante
Identificación de secuencias repetitivas (transposóns e repeticións en tándem)
Predición xenética
§De novoalgoritmos ab initio
§ Baseado na homoloxía
§ Baseado no transcriptoma, con lecturas longas e curtas: as lecturas sonde novoensamblado ou mapeado no borrador do xenoma
§ Anotación de xenes preditos con múltiples bases de datos
1) Estudo do xenoma: análise de k-mer
2) Ensamblaxe do xenoma
2) Ensamblaxe do xenoma: PacBio HiFi lee a correspondencia co borrador da ensamblaxe.
2) Ensamblaxe Hi-C: estimación de pares de interacción válidos Hi-C
3) Avaliación posterior á montaxe de Hi-C
4) Anotación do xenoma: integración dos xenes preditos
4) Anotación do xenoma: anotación de xenes previstos
Explora os avances facilitados polos servizos de ensamblaxe de xenomas de novo de BMKGene a través dunha colección seleccionada de publicacións:
Li, C. et al. (2021) «As secuencias xenómicas revelan rutas de dispersión global e suxiren adaptacións xenéticas converxentes na evolución dos cabaliños de mar», Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. et al. (2023) «Os cambios cromosómicos a grande escala provocan alteracións na expresión a nivel xenómico, adaptación ambiental e especiación no gaial (Bos frontalis)», Molecular Biology and Evolution, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. et al. (2023) «Ensamblaxe xenómica e disección xenética dun prominente xermoplasma de millo resistente á seca», Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), pp. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. et al. (2023) «Revelación da evolución da biosíntese de alcaloides tropánicos mediante a análise de dous xenomas da familia Solanaceae», Nature Communications 2023 14:1, 14(1), pp. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Estudos de caso desafiantes:
Ensamblaxe telómero a telómero:Fu, A. et al. (2023) «A ensamblaxe xenómica telómero a telómero do melón amargo (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) revela as características xenéticas do desenvolvemento, a composición e a maduración do froito», Horticulture Research, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Ensamblaxe de haplotipos:Hu, W. et al. (2021) «O xenoma definido por alelos revela a diferenciación bialélica durante a evolución da mandioca», Molecular Plant, 14(6), pp. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Ensamblaxe de xenomas xigantes:Yuan, J. et al. (2022) «Base xenómica dos xigacromosomas e do xigaxenoma da peonía arbórea Paeonia ostii», Nature Communications 2022 13:1, 13(1), pp. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Ensamblaxe do xenoma poliploide:Zhang, Q. et al. (2022) «Información xenómica sobre a recente redución cromosómica da cana de azucre autopoliploide Saccharum spontaneum», Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), pp. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
