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Analisi dell'associazione a livello del genoma
L'obiettivo degli studi di associazione genomica (GWAS) è identificare varianti genetiche (genotipi) legate a tratti specifici (fenotipi). Analizzando i marcatori genetici dell'intero genoma in un gran numero di individui, i GWAS estrapolano le associazioni genotipo-fenotipo attraverso analisi statistiche a livello di popolazione. Questa metodologia trova ampie applicazioni nella ricerca sulle malattie umane e nell'esplorazione di geni funzionali correlati a tratti complessi in animali o piante.
Presso BMKGENE, offriamo due metodi per condurre GWAS su popolazioni estese: utilizzando il sequenziamento dell'intero genoma (WGS) o optando per un metodo di sequenziamento del genoma a rappresentazione ridotta, lo Specific-Locus Amplified Fragment (SLAF), sviluppato internamente. Mentre il WGS è adatto a genomi più piccoli, lo SLAF emerge come un'alternativa conveniente per lo studio di popolazioni più ampie con genomi più lunghi, riducendo al minimo i costi di sequenziamento e garantendo al contempo un'elevata efficienza nella scoperta di marcatori genetici.
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Sequenziamento dell'intero genoma vegetale/animale
Il sequenziamento dell'intero genoma (WGS) è una tecnica utilizzata per determinare l'intera sequenza del DNA del genoma di un organismo in un'unica volta.
Solitamente il servizio è suddiviso in due gruppi diversi a seconda dell'esistenza di un genoma di riferimento:
- De novosequenziamento dell'intero genoma.In questa situazione, il genoma da sequenziare non ha un genoma di riferimento disponibile e, per questo motivo, l'obiettivo di questo sequenziamento è generarlo (o migliorarne uno esistente). Questa tecnica deve utilizzare sia i dati Illumina sia il sequenziamento a lettura lunga per migliorare l'assemblaggio del genoma creando una sovrapposizione tra le letture.
- Risequenziamento.Si riferisce al sequenziamento dell'intero genoma di diversi individui di specie con genomi di riferimento noti. Su questa base, è possibile identificare ulteriormente le differenze genomiche di individui o popolazioni.
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Genetica evolutiva
La genetica evolutiva è un servizio di sequenziamento completo progettato per offrire un'interpretazione approfondita dell'evoluzione all'interno di un ampio gruppo di individui, basata sulle variazioni genetiche, inclusi SNP, InDel, SV e CNV. Questo servizio comprende tutte le analisi essenziali necessarie per chiarire i cambiamenti evolutivi e le caratteristiche genetiche delle popolazioni, comprese le valutazioni della struttura della popolazione, della diversità genetica e delle relazioni filogenetiche. Inoltre, approfondisce gli studi sul flusso genico, consentendo stime della dimensione effettiva della popolazione e del tempo di divergenza. Gli studi di genetica evolutiva forniscono preziose informazioni sulle origini e gli adattamenti delle specie.
Presso BMKGENE, offriamo due strade per condurre studi di genetica evolutiva su popolazioni di grandi dimensioni: impiegare il sequenziamento dell'intero genoma (WGS) o optare per un metodo di sequenziamento del genoma a rappresentazione ridotta, lo Specific-Locus Amplified Fragment (SLAF), sviluppato internamente. Mentre il WGS è adatto a genomi più piccoli, lo SLAF emerge come un'alternativa economica per lo studio di popolazioni più ampie con genomi più lunghi, riducendo efficacemente i costi di sequenziamento.
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Genomica comparata
La genomica comparativa implica l'esame e il confronto delle sequenze e delle strutture dell'intero genoma tra diverse specie. Questo campo si propone di svelare l'evoluzione delle specie, decodificare le funzioni geniche e chiarire i meccanismi di regolazione genetica identificando strutture ed elementi di sequenza conservati o divergenti in vari organismi. Uno studio completo di genomica comparativa comprende analisi quali le famiglie geniche, lo sviluppo evolutivo, gli eventi di duplicazione dell'intero genoma e l'impatto delle pressioni selettive.
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Assemblaggio del genoma basato su Hi-C
Hi-C è un metodo progettato per catturare la configurazione cromosomica combinando interazioni basate sulla prossimità e sequenziamento ad alto rendimento. Si ritiene che l'intensità di queste interazioni sia negativamente correlata alla distanza fisica sui cromosomi. Pertanto, i dati Hi-C vengono utilizzati per guidare il clustering, l'ordinamento e l'orientamento delle sequenze assemblate in una bozza di genoma e per ancorarle a un certo numero di cromosomi. Questa tecnologia consente l'assemblaggio del genoma a livello cromosomico in assenza di una mappa genetica basata sulla popolazione. Ogni singolo genoma necessita di un Hi-C.
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Sequenziamento del genoma de novo di piante/animali
De NovoIl sequenziamento si riferisce alla costruzione dell'intero genoma di una specie utilizzando tecnologie di sequenziamento in assenza di un genoma di riferimento. L'introduzione e l'adozione diffusa del sequenziamento di terza generazione, caratterizzato da letture più lunghe, hanno migliorato significativamente l'assemblaggio del genoma aumentando la sovrapposizione tra le letture. Questo miglioramento è particolarmente rilevante quando si ha a che fare con genomi complessi, come quelli che presentano elevata eterozigosità, un elevato rapporto di regioni ripetitive, poliploidi e regioni con elementi ripetitivi, contenuti GC anomali o elevata complessità, che sono tipicamente mal assemblati utilizzando solo il sequenziamento a letture corte.
La nostra soluzione completa offre servizi di sequenziamento integrati e analisi bioinformatiche che forniscono un genoma assemblato de novo di alta qualità. Un'indagine genomica iniziale con Illumina fornisce stime delle dimensioni e della complessità del genoma, e queste informazioni vengono utilizzate per guidare la fase successiva del sequenziamento a lettura lunga con PacBio HiFi, seguita dadi nuovoAssemblaggio dei contig. Il successivo utilizzo dell'assemblaggio HiC consente l'ancoraggio dei contig al genoma, ottenendo un assemblaggio a livello cromosomico. Infine, il genoma viene annotato mediante predizione genica e sequenziamento dei geni espressi, ricorrendo a trascrittomi con letture brevi e lunghe.
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Sequenziamento dell'intero esoma umano
Il sequenziamento dell'intero esoma umano (hWES) è ampiamente riconosciuto come un approccio di sequenziamento potente ed economico per l'individuazione delle mutazioni che causano malattie. Nonostante costituiscano solo circa l'1,7% dell'intero genoma, gli esoni svolgono un ruolo cruciale riflettendo direttamente il profilo delle funzioni proteiche totali. In particolare, nel genoma umano, oltre l'85% delle mutazioni correlate a malattie si manifesta nelle regioni codificanti per le proteine. BMKGENE offre un servizio completo e flessibile di sequenziamento dell'intero esoma umano con due diverse strategie di cattura degli esoni disponibili per soddisfare diversi obiettivi di ricerca.
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Sequenziamento di frammenti amplificati di locus specifico (SLAF-Seq)
Questo metodo, sviluppato indipendentemente da BMKGene, può essere classificato all'interno del sequenziamento del genoma a rappresentazione ridotta. Ottimizza il set di enzimi di restrizione per ogni progetto. Ciò garantisce la generazione di un numero considerevole di tag SLAF (regioni di 400-500 bps del genoma da sequenziare) distribuiti uniformemente lungo il genoma, evitando efficacemente le regioni ripetitive e garantendo così la migliore scoperta di marcatori genetici.
Fornisce una genotipizzazione rapida e pone le basi per la scoperta di geni funzionali o per l'analisi evolutiva, riducendo il costo per campione e mantenendo l'efficienza nella scoperta di marcatori genetici. RRGS ottiene questo risultato digerendo il DNA con enzimi di restrizione e concentrandosi su un intervallo di dimensioni specifiche dei frammenti, sequenziando così solo una frazione del genoma. Tra le varie metodologie RRGS, il sequenziamento di frammenti amplificati a locus specifico (SLAF) è un approccio personalizzabile e di alta qualità.
