De Novo sekvenciranje genoma biljaka/životinja
De NovoSekvenciranje se odnosi na konstrukciju cijelog genoma vrste korištenjem tehnologija sekvenciranja u odsutnosti referentnog genoma. Uvođenje i široko prihvaćanje sekvenciranja treće generacije, s duljim očitavanjima, značajno je poboljšalo sastavljanje genoma povećanjem preklapanja između očitavanja. Ovo poboljšanje je posebno važno kada se radi o izazovnim genomima, poput onih koji pokazuju visoku heterozigotnost, visok omjer repetitivnih regija, poliploide i regije s repetitivnim elementima, abnormalnim GC sadržajem ili visokom složenošću koji se obično loše sastavljaju samo korištenjem sekvenciranja s kratkim očitavanjem.
Naše rješenje na jednom mjestu pruža integrirane usluge sekvenciranja i bioinformatičke analize koje pružaju visokokvalitetni de novo sastavljeni genom. Početno istraživanje genoma s Illuminom pruža procjene veličine i složenosti genoma, a te se informacije koriste za usmjeravanje sljedećeg koraka sekvenciranja dugog čitanja s PacBio HiFi, nakon čega slijedide novosastavljanje kontiga. Naknadna upotreba HiC sastavljanja omogućuje usidravanje kontiga na genom, dobivajući sastavljanje na razini kromosoma. Konačno, genom se označava predviđanjem gena i sekvenciranjem eksprimiranih gena, pribjegavajući transkriptomima s kratkim i dugim očitavanjima.
Značajke usluge
● Integracija višestrukih usluga sekvenciranja i bioinformatičkih usluga u jednom rješenju:
Istraživanje genoma s Illuminom za procjenu veličine genoma i usmjeravanje sljedećih koraka;
Dugo čitanje sekvenciranja zade novosastavljanje kontiga;
Hi-C sekvenciranje za usidravanje kromosoma;
sekvenciranje mRNA za označavanje gena;
Validacija sklopa.
● Usluga prikladna za konstruiranje novih genoma ili poboljšanje postojećih referentnih genoma za vrste od interesa.
Prednosti usluge
Razvoj platformi za sekvenciranje i bioinformatike ude novosastavljanje genoma
(Amarasinghe SL i dr.,Biologija genoma, 2020.)
●Opsežno stručno znanje i rad na publikacijamaBMKGene je akumulirao ogromno iskustvo u visokokvalitetnom sastavljanju genoma različitih vrsta, uključujući diploidne genome i vrlo složene genome poliploidnih i alopoliploidnih vrsta. Od 2018. godine doprinijeli smo više od300 publikacija s velikim utjecajem, od kojih je više od 20 objavljeno u časopisu Nature Genetics.
● Rješenje na jednom mjestuNaš integrirani pristup kombinira više tehnologija sekvenciranja i bioinformatičkih analiza u kohezivan tijek rada, pružajući visokokvalitetno sastavljen genom.
●Prilagođeno vašim potrebamaNaš tijek rada je prilagodljiv, što omogućuje prilagodbu genomima s različitim značajkama i specifičnim istraživačkim potrebama. To uključuje prilagođavanje divovskim genomima, poliploidnim genomima, visoko heterozigotnim genomima i još mnogo toga.
●Visokokvalificirani bioinformatički i laboratorijski tims velikim iskustvom u eksperimentalnom i bioinformatičkom području složenih genomskih sklopova te nizom patenata i autorskih prava na softver.
●Postprodajna podrška:Naša predanost proteže se i nakon završetka projekta, uz 3-mjesečno postprodajno razdoblje. Tijekom tog vremena nudimo praćenje projekta, pomoć u rješavanju problema i sesije s pitanjima i odgovorima kako bismo odgovorili na sva pitanja vezana uz rezultate.
Specifikacije usluge
| Istraživanje genoma | Sastavljanje genoma | Razina kromosoma | Anotacija genoma |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| 30X PacBio CCS HiFi čita | 100X Hi-C | RNA-sekvenciranje Illumina PE150 10 Gb + (neobavezno) RNA-sekvenciranje pune duljine PacBio 40 Gb ili Nanopore 12 Gb |
Zahtjevi za uslugu
Za pregled genoma, sastavljanje genoma i sastavljanje Hi-C:
| Tkivo ili ekstrahirane nukleinske kiseline | Istraživanje genoma | Sastavljanje genoma s PacBio | Hi-C sklop |
| Životinjski organi | 0,5-1 g
| ≥ 3,5 g | ≥2 g |
| Životinjski mišići | ≥ 5 g | ||
| Krv sisavaca | 1,5 mL
| ≥ 5 mL | ≥2 mL |
| Krv peradi/ribe | ≥ 0,5 mL | ||
| Biljka - svježi list | 1-2 g | ≥ 5 g | ≥ 4 g |
| Kultivirane stanice |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| Kukac | 0,5-1 g | ≥ 3 g | ≥ 2 g |
| Ekstrahirana DNK | Koncentracija: ≥1 ng/µL Količina ≥ 30 ng Ograničena ili nikakva degradacija ili kontaminacija | Koncentracija: ≥ 50 ng/µL Količina: 10 µg/protočna ćelija/uzorak OD260/280=1,7-2,2 OD260/230=1,8-2,5 Ograničena ili nikakva degradacija ili kontaminacija |
-
|
Za anotaciju genoma transkriptomikom:
| Tkivo ili ekstrahirane nukleinske kiseline | Illumina transkriptom | PacBio transkriptom | Nanopore transkriptom |
| Biljka - korijen/stabljika/latica | 450 mg | 600 mg | |
| Biljka – list/sjeme | 300 mg | 300 mg | |
| Biljka - Plod | 1,2 g | 1,2 g | |
| Životinjsko srce/crijeva | 300 mg | 300 mg | |
| Životinjski organi/mozak | 240 mg | 240 mg | |
| Životinjski mišići | 450 mg | 450 mg | |
| Životinjske kosti/kosa/koža | 1 g | 1 g | |
| Člankonožac - kukac | 6 | 6 | |
| Člankonošci - Rakovi | 300 mg | 300 mg | |
| Puna krv | 1 tuba | 1 tuba | |
| Ekstrahirana RNA | Koncentracija: ≥ 20 ng/µL Količina ≥ 0,3 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Koncentracija: ≥ 100 ng/ µL Količina ≥ 0,75 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Koncentracija: ≥ 100 ng/ µL Količina ≥ 0,75 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Preporučena dostava uzorka
Spremnik: epruveta za centrifugiranje od 2 ml (ne preporučuje se aluminijska folija)
(Za većinu uzoraka preporučujemo da se ne čuvaju u etanolu.)
Označavanje uzoraka: Uzorci moraju biti jasno označeni i identični dostavljenom obrascu s informacijama o uzorku.
Dostava: Suhi led: Uzorke prvo treba pakirati u vreće i zakopati u suhi led.
Tijek rada
Tijek rada usluge
Dizajn eksperimenta
Dostava uzorka
Ekstrakcija DNK
Izgradnja knjižnice
Sekvenciranje
Analiza podataka
Postprodajne usluge
Potpuna bioinformatička analiza, podijeljena u 4 koraka:
1) Pregled genoma, temeljen na analizi k-mera s NGS-om, glasi:
Procjena veličine genoma
Procjena heterozigotnosti
Procjena ponavljajućih područja
2) Sastavljanje genoma s PacBio HiFi:
De novoskupština
Procjena sklopa: uključujući BUSCO analizu za potpunost genoma i mapiranje NGS i PacBio HiFi očitanja
3) Hi-C sklop:
Hi-C knjižnica QC: procjena valjanih Hi-C interakcija
Hi-C sastavljanje: grupiranje kontiga u grupe, nakon čega slijedi uređivanje kontiga unutar svake grupe i dodjeljivanje orijentacije kontiga
Hi-C evaluacija
4) Anotacija genoma:
Predviđanje nekodirajuće RNA
Identifikacija ponavljajućih sekvenci (transpozoni i tandemski ponavljanja)
Predviđanje gena
§De novoab initio algoritmi
§ Na temelju homologije
§ Na temelju transkriptoma, s dugim i kratkim čitanjima: čitanja sude novosastavljeni ili mapirani na nacrt genoma
§ Anotacija predviđenih gena s više baza podataka
1) Istraživanje genoma - analiza k-mera
2) Sklapanje genoma
2) Sastavljanje genoma – PacBio HiFi očitava mapiranje u nacrt sastavljanja
2) Hi-C sastavljanje – procjena valjanih Hi-C interakcijskih parova
3) Hi-C evaluacija nakon montaže
4) Anotacija genoma – integracija predviđenih gena
4) Anotacija genoma – anotacija predviđenih gena
Istražite napredak koji omogućuju BMKGeneove usluge de novo sastavljanja genoma putem odabrane kolekcije publikacija:
Li, C. i dr. (2021.) 'Sekvence genoma otkrivaju globalne putove širenja i sugeriraju konvergentne genetske prilagodbe u evoluciji morskih konjića', Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. i dr. (2023.) 'Velike kromosomske promjene dovode do promjena u ekspresiji na razini genoma, prilagodbe okolišu i specijacije kod gayala (Bos frontalis)', Molecular Biology and Evolution, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. i dr. (2023.) 'Sastavljanje genoma i genetska disekcija istaknute germplazme kukuruza otporne na sušu', Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), str. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. i dr. (2023.) 'Otkrivanje evolucije biosinteze tropanskih alkaloida analizom dvaju genoma u porodici Solanaceae', Nature Communications 2023 14:1, 14(1), str. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Izazovne studije slučaja:
Slaganje telomera u telomeru:Fu, A. i dr. (2023.) 'Sastavljanje telomernog genoma gorke dinje (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) otkriva razvoj, sastav i genetske karakteristike zrenja ploda', Horticulture Research, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Sastavljanje haplotipa:Hu, W. i dr. (2021.) 'Alelom definiran genom otkriva bialeličnu diferencijaciju tijekom evolucije manioke', Molecular Plant, 14(6), str. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Sklop divovskog genoma:Yuan, J. i dr. (2022.) 'Genomska osnova giga-kromosoma i giga-genoma drvenastog božura Paeonia ostii', Nature Communications 2022 13:1, 13(1), str. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Sklapanje poliploidnog genoma:Zhang, Q. i dr. (2022.) 'Genomski uvidi u nedavnu redukciju kromosoma autopoliploidne šećerne trske Saccharum spontaneum', Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), str. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
