-
הרכבת גנום T2T | ריצוף אולטרה ארוך
גנום T2T (טלומר-לטלומר) הוא תקן הזהב להרכבת גנום באיכות גבוהה, המתייחס לשחזור גנום ללא פערים, בקנה מידה כרומוזומי, המשתרע מטלומר אחד למשנהו, ושובר את גבולות הפיצול של הרכבת גנום קונבנציונלית.
פתרון הגנום T2T של BMKGENE, המופעל על ידי ריצוף קריאות ארוכות במיוחד של ONT, ומשולב עם ריצוף עמוק רב-פלטפורמתי וצינורות ביואינפורמטיקה אופטימליים, מכוון ל"אזורים האפלים" הגנומיים העקשניים ביותר - טלומרים (קומפלקסים של נוקלאופרוטאין מיוחדים בקצוות הכרומוזומים האוקריוטיים), צנטרומרים גבוהים יותר של אורגניזמים (מערכי חזרות טנדם מסיביים), ואזורי הפלוטיפ חוזרים והטרוזיגוטים מורכבים אחרים, אשר זה מכבר אינם ניתנים לפתרון עבור ריצוף קריאות ארוכות סטנדרטי. בניגוד לקריאות ארוכות קונבנציונליות שאינן מצליחות לחצות אזורים אלה וגורמות לקריסת רצף או לקונטיגים כימריים, קריאות ארוכות במיוחד של ONT יכולות לכסות פערים שאינם ניתנים להרכבה ואזורים מורכבים. BMKGene מחויבת לספק גנומי T2T איכותיים ללא פערים או ללא פערים עבור מינים מגוונים.
בניית גנום T2T פותחת אזורים גנומיים מורכבים שלא היו נגישים בעבר, ממלאת פערים קריטיים במחקר ומספקת נתונים בסיסיים מוצקים ובעלי מדויקות גבוהה למחקרים מעמיקים, כולל אבולוציה של מינים, כריית גנים פונקציונלית, הרבעה מולקולרית, רפואה מדויקת ומחקר מדעי חדשני אחר.
-
פרוטאומיקה
פרוטאומיקה מתמקדת בחלבונים - המבצעים של פעילויות חיים הממלאות תפקיד מכריע בוויסות התעתוק האורגניזמי. היא מנתחת את ההרכב, רמות הביטוי ומצבי השינוי של כל החלבונים המשתנים באופן דינמי ברקמות או בתאים, תוך התייחסות להשפעה המשמעותית של דינמיקת שפע הפרוטאומים על תהליכי חיים שונים. יישום נרחב ברפואה, חקלאות וגידול בעלי חיים. פרוטאומיקה איכותנית משתמשת בטכנולוגיית זיהוי חלבונים HPLC-MS/MS לזיהוי דגימות, כולל רצועות ג'ל, IP ודגימות CO-IP/Pull down. פרוטאומיקה כמותית משיגה כימות וזיהוי מדויקים של כל החלבונים המתבטאים על ידי גנום או במערכת מעורבת מורכבת. טכנולוגיות פרוטאומיקה כמותית נוכחיות מסווגות בעיקר לגישות מסומנות (TMT) וללא סימון (Label Free, DIA, PRM). BMKGENE מספקת פתרונות פרוטאומיקה מרובי פלטפורמות ורב-טכנולוגיות.
-
מטבולומיקה
מטבולומיקה, תחום מחקר בהמשך הגנומיקה, מתמקד בעיקר בחומרים בעלי מולקולות קטנות בעלות משקל מולקולרי של פחות מ-1500 דאל. היא מאפשרת למטבוליטים לשקף את תגובותיהם של אורגניזמים לגירויים חיצוניים ולשינויים פיזיולוגיים/פתולוגיים בצורה רגישה יותר. שינויים ברמת המטבוליטים הנגרמים משונות גנטית נמצאים גם הם בתחום המחקר שלה, ומספקים פרספקטיבה מחקרית חדשנית.
BMKGENE מציעה מגוון רחב של שירותי מטבולומיקה, כולל מטבולומיקה לא ממוקדת, מטבולומיקה ממוקדת באופן נרחב ומטבולומיקה ממוקדת. באמצעות כרומטוגרפיית נוזלים-ספקטרומטריית מסות (LC-MS) או כרומטוגרפיית גז-ספקטרומטריית מסות (GC-MS), ניתן לזהות את השינויים הדינמיים ברוב המטבוליטים בעלי המולקולות הקטנות באורגניזמים לפני ואחרי גירוי חיצוני. ליבת השירותים הללו טמונה בזיהוי מטבוליטים עם הבדלים משמעותיים בין קבוצות הניסוי לקבוצת הביקורת ובחקירת המתאם שלהם עם שינויים פיזיולוגיים/פתולוגיים והמנגנונים הבסיסיים.
-
ריצוף mRNA/LncRNA/CircRNA אקסוזומלי - Illumina
אקסוזומים הם שלפוחיות קטנות המופרשות על ידי תאים, שקוטרן נע בדרך כלל בין 30 ל-100 ננומטר. שלפוחיות אלה מכילות RNA מגוון. מאמינים כי לאקסוזומים תפקידים מכריעים בתקשורת בין-תאית, תגובות חיסוניות והתפתחות מחלות, ויכולים להתפשט לחלקים אחרים בגוף דרך נוזלי גוף כמו פלזמה, רוק ושתן. הם נושאים ביומולקולות ספציפיות המווסתות את תפקודי התאים המקבלים, ומשפיעות על מצבים פיזיולוגיים תאיים. אקסוזומים נחשבים גם כבעלי תפקידים מרכזיים בהתפתחות מחלות, כולל סרטן, מחלות ניווניות של מערכת העצבים ומצבים דלקתיים. מחקר על אקסוזומים מציע תובנות ושיטות חדשות לאבחון, טיפול ומניעה של מחלות.
-
ריצוף RNA קטן אקסוזומלי - Illumina
אקסוזומים הם שלפוחיות קטנות המופרשות על ידי תאים, שקוטרן נע בדרך כלל בין 30 ל-100 ננומטר. שלפוחיות אלה מכילות RNA מגוון. מבין סוגי ה-RNA באקסוזומים, הנפוץ והנחקר ביותר הוא מיקרו-RNA (miRNA). miRNA הוא סוג של RNA קטן שאינו מקודד, שאורכו כ-18-25 נוקלאוטידים. הם מתווכים השתקת גנים לאחר תעתוק על ידי קשירה לאזור הלא מתורגם 3' (3' UTR) של mRNAs מטרה, ובכך מווסתים את ביטוי הגנים. לדוגמה, אקסוזומים המופרשים על ידי תאי גידול מסוימים מכילים miRNAs ספציפיים, כגון miR-126 ו-miR-92a. miRNAs אלה יכולים להשפיע על ביטוי גנים בתאי מקבל ולקדם אנגיוגנזה של הגידול (Tomohiro Umezu, et al., Oncogene, 2012).
-
BMKMANU S3000_טרנסקריפטום מרחבי
טרנסקריפטומיקה מרחבית היא טכניקה המאפשרת לנו ללכוד ולהמחיש ביטוי גנים בתוך רקמות. זה יכול להיות קריטי להבנת האופן שבו תאים מקיימים אינטראקציה.
ישנן פלטפורמות שונות לגישה זו. בנושא זה, BMKGene פיתחה את שבב הטרנסקריפטום המרחבי BMKManu 3000, פלטפורמה המשפרת את ביצועי הטכניקה, מגיעה לרזולוציה תת-תאית ומאפשרת הגדרת רזולוציה רב-רמות.
שבב זה עוטף 4.2 מיליון נקודות באמצעות טכנולוגיה פטנטית של מיקרו-גובות מרובדות בחרוזים עמוסים בגשושים בעלי ברקוד מרחבי. בשיטה זו, לאחר הלכידה וההגברה, אנו מקבלים ספריית cDNA מועשרת בדגימות בעלות ברקוד התואמת לאילומינה.
בנתונים, השילוב של ברקוד מרחבי ו-UMI מבטיח את הדיוק והספציפיות של הנתונים שנוצרו. בשילוב כל האמור לעיל, BMKManu מספק מערך נתונים רב-תכליתי ביותר.
-
ספריות DNBSEQ מוכנות מראש
DNBSEQ, שפותחה על ידי MGI, היא טכנולוגיית NGS חדשנית שהצליחה להפחית עוד יותר את עלויות הריצוף ולהגדיל את התפוקה. הכנת ספריות DNBSEQ כוללת פרגמנטציה של DNA, הכנת ssDNA והגברה במעגל מתגלגל כדי לקבל את ננו-כדורי ה-DNA (DNB). אלה נטענים לאחר מכן על משטח מוצק ולאחר מכן מרוצפו באמצעות סינתזת Probe-Anchor קומבינטורית (cPAS). טכנולוגיית DNBSEQ משלבת את היתרונות של שיעור שגיאות הגברה נמוך עם שימוש בדפוסי שגיאה בצפיפות גבוהה עם ננו-כדורים, וכתוצאה מכך ריצוף עם תפוקה ודיוק גבוהים יותר.
שירות ריצוף הספריות המוכן מראש שלנו מאפשר ללקוחות להכין ספריות ריצוף של Illumina ממקורות מגוונים (mRNA, גנום שלם, אמפליקון, ספריות 10x, בין היתר), אשר מומרים לספריות MGI במעבדות שלנו לצורך ריצוף ב-DNBSEQ-T7, מה שמאפשר כמויות נתונים גבוהות בעלויות נמוכות יותר.
-
אינטראקציה של כרומטין מבוססת Hi-C
Hi-C היא שיטה שנועדה ללכוד תצורה גנומית על ידי שילוב של אינטראקציות מבוססות קרבה וריצוף תפוקה גבוהה. השיטה מבוססת על קישור צולב של כרומטין עם פורמלדהיד, ולאחר מכן עיכול וחיבור מחדש באופן שרק מקטעים המקושרים קוולנטית ייצרו תוצרי חיבור. על ידי ריצוף תוצרי חיבור אלה, ניתן לחקור את הארגון התלת-ממדי של הגנום. Hi-C מאפשר לחקור את התפלגות החלקים בגנום הארוזים קלות (מדורים A, אאוכרומטין) וסביר יותר שהם פעילים מבחינה תעתוקית, ואת האזורים הארוזים בצורה הדוקה יותר (מדורים B, הטרוכרומטין). ניתן להשתמש ב-Hi-C גם כדי לאתר דומיינים קשורים טופולוגית (TADs), אזורים בגנום בעלי מבנים מקופלים וסביר להניח שיש להם דפוסי ביטוי דומים, ולזהות לולאות כרומטין, אזורי DNA המעוגנים יחד על ידי חלבונים ולעתים קרובות מועשרים באלמנטים רגולטוריים. שירות ריצוף Hi-C של BMKGene מעצים חוקרים לחקור את הממדים המרחביים של הגנומיקה, ופותח דרכים חדשות להבנת ויסות הגנום והשלכותיו על בריאות ומחלות.
-
תמיסת mRNA באורך מלא של PacBio 2+3
בעוד שריצוף mRNA מבוסס NGS הוא כלי רב-תכליתי לכימות ביטוי גנים, הסתמכותו על קריאות קצרות מגבילה את יעילותו בניתוחי טרנסקריפטומיה מורכבים. מצד שני, ריצוף PacBio (Iso-Seq) משתמש בטכנולוגיית קריאה ארוכה, המאפשרת ריצוף של תמלילי mRNA באורך מלא. גישה זו מאפשרת חקירה מקיפה של שחבור חלופי, איחוי גנים ופולי-אדנילציה, אם כי היא אינה הבחירה העיקרית לכימות ביטוי גנים. השילוב 2+3 מגשר על הפער בין Illumina ל-PacBio על ידי הסתמכות על קריאות PacBio HiFi כדי לזהות את הסט המלא של איזופורמים של תמליל וריצוף NGS כדי לכמת את האיזופורמים הזהים.
פלטפורמות: PacBio Revio ו- Illumina NovaSeq
-
ניתוח אסוציאציה כלל-גנומי
מטרת מחקרי אסוציאציה כלל-גנומיים (GWAS) היא לזהות וריאנטים גנטיים (גנוטיפים) המקושרים לתכונות ספציפיות (פנוטיפים). על ידי בחינת סמנים גנטיים על פני הגנום כולו במספר רב של פרטים, GWAS מסיק אסוציאציות בין גנוטיפ לפנוטיפ באמצעות ניתוחים סטטיסטיים ברמת האוכלוסייה. מתודולוגיה זו מוצאת יישומים נרחבים במחקר מחלות אנושיות ובחקירת גנים פונקציונליים הקשורים לתכונות מורכבות בבעלי חיים או בצמחים.
ב-BMKGENE, אנו מציעים שתי דרכים לביצוע בדיקות גנום גנטיות מוגברות (GWAS) על אוכלוסיות גדולות: שימוש בריצוף גנום שלם (WGS) או בחירה בשיטת ריצוף גנום בעלת ייצוג מצומצם, שיטת SLAF (Specific-Locus Amplified Fragment) שפותחה באופן פנימי. בעוד ש-WGS מתאים לגנומים קטנים יותר, SLAF מתגלה כחלופה חסכונית לחקר אוכלוסיות גדולות יותר עם גנומים ארוכים יותר, תוך מזעור יעיל של עלויות הריצוף, תוך הבטחת יעילות גבוהה של גילוי סמנים גנטיים.
-
ריצוף RNA חד-גרעיני
פיתוח טכניקות לכידת תאים בודדים ובניית ספריות מותאמות אישית, בשילוב עם ריצוף תפוקה גבוהה, חוללו מהפכה במחקרי ביטוי גנים ברמת התא. פריצת דרך זו מאפשרת ניתוח מעמיק ומקיף יותר של אוכלוסיות תאים מורכבות, תוך התגברות על המגבלות הקשורות לממוצע ביטוי גנים על פני כל התאים ושמירה על ההטרוגניות האמיתית בתוך אוכלוסיות אלו. בעוד שריצוף RNA של תאים בודדים (scRNA-seq) טומן בחובו יתרונות שאין להכחישה, הוא נתקל באתגרים ברקמות מסוימות שבהן יצירת תרחיף של תא בודד מתבררת כקשה ודורשת דגימות טריות. ב-BMKGene, אנו מטפלים במכשול זה על ידי הצעת ריצוף RNA של גרעין בודד (snRNA-seq) באמצעות טכנולוגיית 10X Genomics Chromium המתקדמת. גישה זו מרחיבה את ספקטרום הדגימות הניתנות לניתוח טרנסקריפטום ברמת התא הבודד.
בידוד הגרעינים מתבצע באמצעות שבב כרום 10X Genomics החדשני, הכולל מערכת מיקרופלואידיקה בת שמונה ערוצים עם מעברים כפולים. בתוך מערכת זו, חרוזי ג'ל המשלבים ברקודים, פריימרים, אנזימים וגרעין יחיד ארוזים בטיפות שמן בגודל ננוליטר, ויוצרים חרוז ג'ל בתחליב (GEM). לאחר היווצרות ה-GEM, מתרחשים ליזיס תאים ושחרור ברקוד בתוך כל GEM. לאחר מכן, מולקולות mRNA עוברות שעתוק הפוך ל-cDNA, המשלב ברקודים של 10X ומזהים מולקולריים ייחודיים (UMIs). cDNA אלה עוברים לאחר מכן בניית ספריית ריצוף סטנדרטית, מה שמאפשר חקירה יסודית ומקיפה של פרופילי ביטוי גנים ברמת התא הבודד.
פלטפורמה: 10× פלטפורמת Genomics Chromium ו-Illumina NovaSeq
-
ריצוף גנום שלם של צמחים/בעלי חיים
ריצוף גנום שלם (WGS) היא טכניקה המשמשת לקביעת רצף ה-DNA המלא של הגנום של אורגניזם בבת אחת.
בדרך כלל, השירות מחולק לשתי קבוצות שונות בהתאם לקיומו של גנום ייחוס:
- דה נובוריצוף גנום שלם.במצב זה, לגנום שיש לרצף אין גנום ייחוס זמין, ומסיבה זו, מטרת הריצוף היא ליצור אותו (או לשפר גנום קיים). טכניקה זו צריכה להשתמש הן בנתוני אילומינה והן בריצוף קריאה ארוכה כדי לשפר את הרכבת הגנום על ידי יצירת חפיפה בין הקריאות.
- ריצוף מחדש.זה מתייחס לריצוף גנום מלא של פרטים שונים ממינים עם גנומי ייחוס ידועים. על בסיס זה, ניתן לזהות עוד יותר את ההבדלים הגנומיים של פרטים או אוכלוסיות.
-
ריצוף mRNA באורך מלא - ננופור
בעוד שריצוף mRNA מבוסס NGS הוא כלי רב-תכליתי לכימות ביטוי גנים, הסתמכותו על קריאות קצרות מגבילה את יעילותו בניתוחי טרנסקריפטומיה מורכבים. מצד שני, ריצוף ננו-נקבוביות משתמש בטכנולוגיית קריאה ארוכה, המאפשרת ריצוף של תמלילי mRNA באורך מלא. גישה זו מאפשרת חקירה מקיפה של שחבור חלופי, איחוי גנים, פולי-אדנילציה וכימות של איזופורמים של mRNA.
ריצוף ננו-נקבוביות, שיטה המסתמכת על אותות חשמליים בזמן אמת של מולקולה בודדת של ננו-נקבוביות, מספקת תוצאות בזמן אמת. בהנחיית חלבונים מוטוריים, DNA דו-גדילי נקשר לחלבוני ננו-נקבוביות המשובצים בביופילם, ומתפרק כשהוא עובר דרך תעלת הננו-נקבוביות תחת הפרש מתח. האותות החשמליים הייחודיים הנוצרים על ידי בסיסים שונים על גדיל ה-DNA מזוהים ומסווגים בזמן אמת, מה שמאפשר ריצוף נוקלאוטידים מדויק ורציף. גישה חדשנית זו מתגברת על מגבלות קריאה קצרות ומספקת פלטפורמה דינמית לניתוח גנומי מורכב, כולל מחקרים טרנסקריפטומיים מורכבים, עם תוצאות מיידיות.
פלטפורמה: Nanopore PromethION 48
