Pengurutan Genom Tumbuhan/Hewan De Novo
De NovoPengurutan (sequencing) merujuk pada pembangunan seluruh genom suatu spesies menggunakan teknologi pengurutan tanpa adanya genom referensi. Pengenalan dan adopsi luas pengurutan generasi ketiga, yang menampilkan pembacaan yang lebih panjang, telah secara signifikan meningkatkan perakitan genom dengan meningkatkan tumpang tindih antar pembacaan. Peningkatan ini sangat relevan ketika berurusan dengan genom yang menantang, seperti genom yang menunjukkan heterozigositas tinggi, rasio daerah repetitif yang tinggi, poliploid, dan daerah dengan elemen repetitif, kandungan GC abnormal, atau kompleksitas tinggi yang biasanya sulit dirakit hanya dengan menggunakan pengurutan pembacaan pendek.
Solusi terpadu kami menyediakan layanan sekuensing terintegrasi dan analisis bioinformatika yang menghasilkan genom rakitan de novo berkualitas tinggi. Survei genom awal dengan Illumina memberikan estimasi ukuran dan kompleksitas genom, dan informasi ini digunakan untuk memandu langkah selanjutnya yaitu sekuensing bacaan panjang dengan PacBio HiFi, diikuti olehde novoPerakitan kontig. Penggunaan perakitan HiC selanjutnya memungkinkan penambatan kontig ke genom, sehingga diperoleh perakitan tingkat kromosom. Terakhir, genom dianotasi dengan prediksi gen dan dengan pengurutan gen yang diekspresikan, menggunakan transkriptom dengan bacaan pendek dan panjang.
Fitur Layanan
● Integrasi berbagai layanan sekuensing dan bioinformatika dalam solusi terpadu:
Survei genom dengan Illumina untuk memperkirakan ukuran genom dan memandu langkah selanjutnya;
Pengurutan bacaan panjang untukde novoperakitan kontig;
Sekuensing Hi-C untuk penambatan kromosom;
Pengurutan mRNA untuk anotasi gen;
Validasi perakitan.
● Layanan yang sesuai untuk membangun genom baru atau meningkatkan genom referensi yang sudah ada untuk spesies yang diminati.
Keunggulan Layanan
Pengembangan platform sekuensing dan bioinformatika dide novoperakitan genom
(Amarasinghe SL dkk.,Biologi Genom, 2020)
●Keahlian Luas dan Rekam Jejak PublikasiBMKGene telah mengumpulkan pengalaman yang sangat luas dalam perakitan genom berkualitas tinggi dari berbagai spesies, termasuk genom diploid dan genom yang sangat kompleks dari spesies poliploid dan alopoliploid. Sejak 2018, kami telah berkontribusi pada lebih dari300 publikasi berdampak tinggi, dan lebih dari 20 di antaranya diterbitkan di Nature Genetics..
● Solusi TerpaduPendekatan terintegrasi kami menggabungkan berbagai teknologi pengurutan dan analisis bioinformatika ke dalam alur kerja yang kohesif, menghasilkan genom yang dirakit dengan kualitas tinggi.
●Disesuaikan dengan Kebutuhan AndaAlur kerja layanan kami dapat disesuaikan, memungkinkan adaptasi untuk genom dengan beragam fitur dan kebutuhan penelitian spesifik. Ini termasuk mengakomodasi genom raksasa, genom poliploid, genom heterozigot tinggi, dan banyak lagi.
●Tim Bioinformatika dan Laboratorium yang Sangat Terampil: memiliki pengalaman luas baik di bidang eksperimental maupun bioinformatika dalam perakitan genom kompleks, serta serangkaian paten dan hak cipta perangkat lunak.
●Dukungan Purna Jual:Komitmen kami melampaui penyelesaian proyek dengan masa layanan purna jual selama 3 bulan. Selama periode ini, kami menawarkan tindak lanjut proyek, bantuan pemecahan masalah, dan sesi tanya jawab untuk menjawab pertanyaan apa pun terkait hasil proyek.
Spesifikasi Layanan
| Survei genom | Perakitan genom | Tingkat kromosom | Anotasi Genom |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| 30X PacBio CCS HiFi membaca | 100X Hi-C | RNA-seq Illumina PE150 10 Gb + (opsional) RNA-seq PacBio lengkap berukuran 40 Gb atau Nanopore 12 Gb |
Persyaratan Layanan
Untuk Survei Genom, Perakitan Genom, dan Perakitan Hi-C:
| Jaringan atau asam nukleat yang diekstrak | Survei Genom | Perakitan Genom dengan PacBio | Perakitan Hi-C |
| Jeroan Hewan | 0,5-1 g
| ≥ 3,5 g | ≥2 g |
| Otot Hewan | ≥ 5 g | ||
| Darah Mamalia | 1,5 ml
| ≥ 5 mL | ≥2 mL |
| Darah Unggas/Ikan | ≥ 0,5 mL | ||
| Tanaman - Daun Segar | 1-2 g | ≥ 5 g | ≥ 4 g |
| Sel yang Dikultur |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| Serangga | 0,5-1 g | ≥ 3 g | ≥ 2 g |
| DNA yang diekstrak | Konsentrasi: ≥1 ng/ µL Jumlah ≥ 30 ng Degradasi atau kontaminasi terbatas atau tidak ada sama sekali. | Konsentrasi: ≥ 50 ng/µL Jumlah: 10 µg/sel aliran/sampel OD260/280=1.7-2.2 OD260/230=1.8-2.5 Degradasi atau kontaminasi terbatas atau tidak ada sama sekali. |
-
|
Untuk anotasi genom dengan transkriptomik:
| Jaringan atau asam nukleat yang diekstrak | Transkriptom Illumina | Transkriptom PacBio | Transkriptom Nanopore |
| Tumbuhan - Akar/Batang/Kelopak | 450 mg | 600 mg | |
| Tumbuhan – Daun/Biji | 300 mg | 300 mg | |
| Tanaman - Buah | 1,2 g | 1,2 g | |
| Jantung/Usus Hewan | 300 mg | 300 mg | |
| Organ Dalam/Otak Hewan | 240 mg | 240 mg | |
| Otot Hewan | 450 mg | 450 mg | |
| Tulang/Rambut/Kulit Hewan | 1 g | 1 g | |
| Arthropoda - Serangga | 6 | 6 | |
| Arthropoda - Krustasea | 300 mg | 300 mg | |
| Darah utuh | 1 tabung | 1 tabung | |
| RNA yang diekstrak | Konsentrasi: ≥ 20 ng/µL Jumlah ≥ 0,3 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 RIN≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Konsentrasi: ≥ 100 ng/µL Jumlah ≥ 0,75 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 RIN≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Konsentrasi: ≥ 100 ng/µL Jumlah ≥ 0,75 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 RIN≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Pengiriman Sampel yang Direkomendasikan
Wadah: Tabung sentrifugasi 2 ml (Tidak disarankan menggunakan kertas timah)
(Untuk sebagian besar sampel, kami menyarankan untuk tidak menyimpannya dalam etanol.)
Pelabelan sampel: Sampel harus diberi label dengan jelas dan identik dengan formulir informasi sampel yang diserahkan.
Pengiriman: Es kering: Sampel perlu dikemas dalam kantong terlebih dahulu dan dikubur dalam es kering.
Alur kerja
Alur Kerja Layanan
Desain eksperimen
Pengiriman sampel
Ekstraksi DNA
Konstruksi perpustakaan
Pengurutan
Analisis data
Layanan purna jual
Analisis bioinformatika lengkap, dipisahkan dalam 4 langkah:
1) Survei genom, berdasarkan analisis k-mer dengan pembacaan NGS:
Estimasi ukuran genom
Estimasi heterozigositas
Perkiraan wilayah berulang
2) Perakitan Genom dengan PacBio HiFi:
De novoperakitan
Penilaian perakitan: termasuk analisis BUSCO untuk kelengkapan genom dan pemetaan balik pembacaan NGS dan PacBio HiFi.
3) Perakitan Hi-C:
Kontrol kualitas pustaka Hi-C: estimasi interaksi Hi-C yang valid
Perakitan Hi-C: pengelompokan kontig ke dalam beberapa grup, diikuti dengan pengurutan kontig di dalam setiap grup dan penentuan orientasi kontig.
Evaluasi Hi-C
4) Anotasi genom:
Prediksi RNA non-coding
Identifikasi sekuens berulang (transposon dan pengulangan tandem)
Prediksi gen
§De novoalgoritma ab initio
§ Berdasarkan homologi
§ Berdasarkan transkriptom, dengan bacaan panjang dan pendek: bacaannya adalahde novodirakit atau dipetakan ke draf genom
§ Anotasi gen yang diprediksi dengan berbagai basis data
1) Survei Genom - Analisis k-mer
2) Perakitan Genom
2) Perakitan Genom – Pemetaan bacaan PacBio HiFi ke draf perakitan
2) Perakitan Hi-C – estimasi pasangan interaksi valid Hi-C
3) Evaluasi pasca-perakitan Hi-C
4) Anotasi Genom – integrasi gen yang diprediksi
4) Anotasi genom – anotasi gen yang diprediksi
Jelajahi kemajuan yang difasilitasi oleh layanan perakitan genom de novo BMKGene melalui koleksi publikasi pilihan:
Li, C. dkk. (2021) 'Urutan genom mengungkapkan jalur penyebaran global dan menunjukkan adaptasi genetik konvergen dalam evolusi kuda laut', Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. dkk. (2023) 'Perubahan Kromosom Skala Besar Menyebabkan Perubahan Ekspresi Tingkat Genom, Adaptasi Lingkungan, dan Spesiasi pada Gayal (Bos frontalis)', Biologi Molekuler dan Evolusi, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. dkk. (2023) 'Perakitan genom dan pembedahan genetik plasma nutfah jagung tahan kekeringan yang menonjol', Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), hlm. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. dkk. (2023) 'Mengungkap evolusi biosintesis alkaloid tropana dengan menganalisis dua genom dalam famili Solanaceae', Nature Communications 2023 14:1, 14(1), hlm. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Studi kasus yang menantang:
Perakitan telomer ke telomer:Fu, A. dkk. (2023) 'Perakitan genom telomer ke telomer pada pare (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) mengungkapkan perkembangan buah, komposisi dan karakteristik genetik pematangan', Horticulture Research, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Susunan haplotip:Hu, W. dkk. (2021) 'Genom yang ditentukan alel mengungkapkan diferensiasi bialelik selama evolusi singkong', Molecular Plant, 14(6), hlm. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Perakitan genom raksasa:Yuan, J. dkk. (2022) 'Dasar genomik giga-kromosom dan giga-genom peony pohon Paeonia ostii', Nature Communications 2022 13:1, 13(1), hlm. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Perakitan genom poliploid:Zhang, Q. dkk. (2022) 'Wawasan genomik mengenai pengurangan kromosom baru-baru ini pada tebu autopoliploid Saccharum spontaneum', Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), hlm. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
