-
ერთბირთვიანი რნმ-ის სეკვენირება
ერთუჯრედიანი აღების და ბიბლიოთეკის შექმნის ტექნიკის შემუშავებამ, მაღალი გამტარუნარიანობის სეკვენირებასთან ერთად, რევოლუცია მოახდინა გენის ექსპრესიის კვლევებში უჯრედულ დონეზე. ეს გარღვევა საშუალებას იძლევა ჩავატაროთ კომპლექსური უჯრედული პოპულაციების უფრო ღრმა და ყოვლისმომცველი ანალიზი, გადალახოს ყველა უჯრედზე გენის ექსპრესიის საშუალო მაჩვენებელთან დაკავშირებული შეზღუდვები და შეინარჩუნოს ამ პოპულაციებში ნამდვილი ჰეტეროგენულობა. მიუხედავად იმისა, რომ ერთუჯრედიან რნმ-ის სეკვენირებას (scRNA-seq) უდავო უპირატესობები აქვს, ის გარკვეულ ქსოვილებში სირთულეებს აწყდება, სადაც ერთუჯრედიანი სუსპენზიის შექმნა რთულია და ახალ ნიმუშებს მოითხოვს. BMKGene-ში ჩვენ ამ დაბრკოლებას ვაგვარებთ ერთბირთვიანი რნმ-ის სეკვენირების (snRNA-seq) შეთავაზებით, უახლესი 10X Genomics Chromium ტექნოლოგიის გამოყენებით. ეს მიდგომა აფართოებს ნიმუშების სპექტრს, რომლებიც ექვემდებარებიან ტრანსკრიპტომის ანალიზს ერთუჯრედიან დონეზე.
ბირთვების იზოლირება ხორციელდება ინოვაციური 10X Genomics Chromium ჩიპის მეშვეობით, რომელიც აღჭურვილია რვაარხიანი მიკროფლუიდიკური სისტემით ორმაგი გადაკვეთებით. ამ სისტემაში, გელის მძივები, რომლებიც შეიცავს შტრიხკოდებს, პრაიმერებს, ფერმენტებს და ერთ ბირთვს, კაფსულირებულია ნანოლიტრის ზომის ზეთის წვეთებში, რაც ქმნის გელის მძივს ემულსიაში (GEM). GEM-ის ფორმირების შემდეგ, თითოეულ GEM-ში ხდება უჯრედის ლიზისი და შტრიხკოდის გამოთავისუფლება. შემდგომში, mRNA მოლეკულები განიცდიან უკუ ტრანსკრიფციას cDNA-ებად, რომლებიც მოიცავს 10X შტრიხკოდებს და უნიკალურ მოლეკულურ იდენტიფიკატორებს (UMI). ეს cDNA-ები შემდეგ ექვემდებარება სტანდარტული სეკვენირების ბიბლიოთეკის აგებას, რაც ხელს უწყობს გენის ექსპრესიის პროფილების მყარ და ყოვლისმომცველ შესწავლას ერთუჯრედიან დონეზე.
პლატფორმა: 10× Genomics Chromium და Illumina NovaSeq პლატფორმა
-
10x Genomics Visium სივრცითი ტრანსკრიპტომი
სივრცითი ტრანსკრიპტომიკა უახლესი ტექნოლოგიაა, რომელიც მკვლევრებს საშუალებას აძლევს, გამოიკვლიონ გენების ექსპრესიის ნიმუშები ქსოვილებში მათი სივრცითი კონტექსტის შენარჩუნებით. ამ სფეროში ერთ-ერთი ძლიერი პლატფორმაა 10x Genomics Visium Illumina-ს სეკვენირებასთან ერთად. 10X Visium-ის პრინციპი დაფუძნებულია სპეციალიზებულ ჩიპზე, რომელსაც აქვს განსაზღვრული დაჭერის არე, სადაც ქსოვილის სექციებია განთავსებული. ეს დაჭერის არე შეიცავს შტრიხკოდიან ლაქებს, რომელთაგან თითოეული შეესაბამება ქსოვილში უნიკალურ სივრცით მდებარეობას. ქსოვილიდან დაჭერილი რნმ-ის მოლეკულები შემდეგ მონიშნულია უნიკალური მოლეკულური იდენტიფიკატორებით (UMI) უკუ ტრანსკრიფციის პროცესის დროს. ეს შტრიხკოდიანი ლაქები და UMI-ები საშუალებას იძლევა გენების ექსპრესიის ზუსტი სივრცითი რუკების შედგენასა და რაოდენობრივ განსაზღვრას ერთუჯრედიანი გარჩევადობით. სივრცით შტრიხკოდიანი ნიმუშებისა და UMI-ების კომბინაცია უზრუნველყოფს გენერირებული მონაცემების სიზუსტესა და სპეციფიკურობას. ამ სივრცითი ტრანსკრიპტომიკის ტექნოლოგიის გამოყენებით, მკვლევრებს შეუძლიათ უფრო ღრმად გაიგონ უჯრედების სივრცითი ორგანიზაცია და ქსოვილებში მიმდინარე რთული მოლეკულური ურთიერთქმედებები, რაც ფასდაუდებელ ინფორმაციას გვთავაზობს ბიოლოგიური პროცესების მექანიზმების შესახებ მრავალ სფეროში, მათ შორის ონკოლოგიაში, ნეირომეცნიერებაში, განვითარების ბიოლოგიაში, იმუნოლოგიასა და ბოტანიკურ კვლევებში.
პლატფორმა: 10X Genomics Visium და Illumina NovaSeq
-
სრული სიგრძის mRNA სეკვენირება - ნანოპორი
მიუხედავად იმისა, რომ NGS-ზე დაფუძნებული mRNA სეკვენირება გენის ექსპრესიის რაოდენობრივი განსაზღვრის მრავალმხრივი ინსტრუმენტია, მისი მოკლე წაკითხვებზე დამოკიდებულება ზღუდავს მის ეფექტურობას რთულ ტრანსკრიპტომიურ ანალიზებში. მეორეს მხრივ, ნანოფორების სეკვენირება იყენებს ხანგრძლივი წაკითხვის ტექნოლოგიას, რაც საშუალებას იძლევა სრული სიგრძის mRNA ტრანსკრიპტების სეკვენირების. ეს მიდგომა ხელს უწყობს ალტერნატიული სპლაისინგის, გენების შერწყმის, პოლიადენილაციის და mRNA იზოფორმების რაოდენობრივი განსაზღვრის ყოვლისმომცველ შესწავლას.
ნანოფორების სეკვენირება, მეთოდი, რომელიც ეფუძნება ნანოფორების ერთმოლეკულური რეალურ დროში გადაცემულ ელექტრულ სიგნალებს, რეალურ დროში იძლევა შედეგებს. მოტორული ცილებით ხელმძღვანელობით, ორჯაჭვიანი დნმ უკავშირდება ბიოფირში ჩაშენებულ ნანოფორების ცილებს და იშლება ნანოფორების არხში ძაბვის სხვაობის პირობებში გავლისას. დნმ-ის ჯაჭვზე სხვადასხვა ფუძეების მიერ გენერირებული გამორჩეული ელექტრული სიგნალები აღმოჩენილი და კლასიფიცირებულია რეალურ დროში, რაც ხელს უწყობს ნუკლეოტიდების ზუსტ და უწყვეტ სეკვენირებას. ეს ინოვაციური მიდგომა გადალახავს მოკლე წაკითხვის შეზღუდვებს და უზრუნველყოფს დინამიურ პლატფორმას რთული გენომური ანალიზისთვის, მათ შორის რთული ტრანსკრიპტომიური კვლევებისთვის, დაუყოვნებელი შედეგებით.
პლატფორმა: ნანოფორე PromethION 48
-
სრული სიგრძის mRNA სეკვენირება - PacBio
მიუხედავად იმისა, რომ NGS-ზე დაფუძნებული mRNA სეკვენირება გენის ექსპრესიის რაოდენობრივი განსაზღვრის მრავალმხრივი ინსტრუმენტია, მისი მოკლე წაკითხვებზე დამოკიდებულება ზღუდავს მის გამოყენებას რთულ ტრანსკრიპტომიურ ანალიზებში. მეორეს მხრივ, PacBio სეკვენირება (Iso-Seq) იყენებს ხანგრძლივი წაკითხვის ტექნოლოგიას, რაც საშუალებას იძლევა სრული სიგრძის mRNA ტრანსკრიპტების სეკვენირების. ეს მიდგომა ხელს უწყობს ალტერნატიული სპლაისინგის, გენების შერწყმისა და პოლიადენილაციის ყოვლისმომცველ შესწავლას. თუმცა, გენის ექსპრესიის რაოდენობრივი განსაზღვრისთვის არსებობს სხვა ვარიანტებიც, საჭირო მონაცემების დიდი რაოდენობის გამო. PacBio სეკვენირების ტექნოლოგია ეყრდნობა ერთმოლეკულურ, რეალურ დროში (SMRT) სეკვენირებას, რაც უზრუნველყოფს აშკარა უპირატესობას სრული სიგრძის mRNA ტრანსკრიპტების აღებაში. ეს ინოვაციური მიდგომა გულისხმობს ნულოვანი რეჟიმის ტალღის გამტარების (ZMWs) და მიკროფაბრიკატირებული ჭების გამოყენებას, რაც საშუალებას იძლევა დნმ პოლიმერაზას აქტივობის რეალურ დროში დაკვირვების სეკვენირების დროს. ამ ZMW-ებში, PacBio-ს დნმ პოლიმერაზა სინთეზირებს დნმ-ის დამატებით ჯაჭვს, წარმოქმნის გრძელ წაკითხვებს, რომლებიც მოიცავს mRNA ტრანსკრიპტების მთელ რაოდენობას. PacBio-ს ცირკულარული კონსენსუსის სეკვენირების (CCS) რეჟიმში მუშაობა ზრდის სიზუსტეს ერთი და იგივე მოლეკულის განმეორებითი სეკვენირებით. გენერირებული HiFi წაკითხვის სიზუსტე NGS-თან შედარებადია, რაც კიდევ უფრო უწყობს ხელს რთული ტრანსკრიპტომიური მახასიათებლების ყოვლისმომცველ და საიმედო ანალიზს.
პლატფორმა: PacBio Sequel II; PacBio Revio
-
ეუკარიოტული mRNA სეკვენირება-NGS
mRNA სეკვენირება არის ტექნიკა, რომელიც იყენებს ახალი თაობის სეკვენირებას ბიოლოგიურ ნიმუშში რნმ მოლეკულების არსებობისა და რაოდენობის გამოსავლენად, რაც ნიმუშში გენის ექსპრესიის მოკლე სურათს იძლევა.
თავისი ფართო სპექტრის გამოყენებით, ეს ინოვაციური ინსტრუმენტი ავლენს გენის ექსპრესიის რთულ პროფილებს, გენის სტრუქტურებს და მოლეკულურ მექანიზმებს, რომლებიც დაკავშირებულია მრავალფეროვან ბიოლოგიურ პროცესებთან.
ეს ტექნიკა ფართოდ გამოიყენება კვლევაში, კლინიკურ დიაგნოსტიკასა და წამლების შემუშავებაში, რადგან ის გვთავაზობს წარმოდგენას უჯრედული დინამიკისა და გენეტიკური რეგულირების სირთულეებზე, რაც ქმნის მყარ საფუძველს სხვადასხვა სფეროში მისი პოტენციალის შესახებ ცნობისმოყვარეობის გასაღვივებლად.
ხელმისაწვდომი პლატფორმები: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
არარეფერენსზე დაფუძნებული mRNA სეკვენირება-NGS
mRNA სეკვენირება უზრუნველყოფს უჯრედებში არსებული ყველა mRNA ტრანსკრიპტის ყოვლისმომცველ პროფილირებას კონკრეტულ პირობებში. ეს უახლესი ტექნოლოგია წარმოადგენს ძლიერ ინსტრუმენტს, რომელიც ავლენს გენის ექსპრესიის რთულ პროფილებს, გენის სტრუქტურებს და მოლეკულურ მექანიზმებს, რომლებიც დაკავშირებულია მრავალფეროვან ბიოლოგიურ პროცესებთან. ფართოდ გამოყენებული ფუნდამენტურ კვლევებში, კლინიკურ დიაგნოსტიკასა და წამლების შემუშავებაში, mRNA სეკვენირება გვთავაზობს უჯრედული დინამიკისა და გენეტიკური რეგულირების სირთულეების გააზრებას.
პლატფორმა: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
ხანგრძლივი არაკოდირებადი სეკვენირება - Illumina
გრძელი არაკოდირებული რნმ (lncRNA) 200 ნუკლეოტიდზე გრძელია, რომლებსაც მინიმალური კოდირების პოტენციალი აქვთ და არაკოდირებული რნმ-ის ფარგლებში საკვანძო ელემენტებს წარმოადგენენ. ბირთვსა და ციტოპლაზმაში არსებული ეს რნმ გადამწყვეტ როლს თამაშობს ეპიგენეტიკურ, ტრანსკრიფციულ და პოსტტრანსკრიფციულ რეგულაციაში, რაც ხაზს უსვამს მათ მნიშვნელობას უჯრედული და მოლეკულური პროცესების ფორმირებაში. LncRNA სეკვენირება უჯრედების დიფერენციაციის, ონტოგენეზისა და ადამიანის დაავადებების მძლავრი ინსტრუმენტია.
პლატფორმა: Illumina NovaSeq X
-
მცირე რნმ-ის სეკვენირება - Illumina
მცირე რნმ არის რნმ-ის მოლეკულების ჯგუფი, რომელიც მოიცავს მიკრორნმ-ებს (miRNA), მცირე ინტერფერენციულ რნმ-ებს (siRNA) და piwi-ურთიერთქმედ რნმ-ებს (piRNA). მათ შორის, დაახლოებით 18-25 ნუკლეოტიდის სიგრძის miRNA-ები განსაკუთრებით აღსანიშნავია სხვადასხვა უჯრედულ პროცესებში მათი მნიშვნელოვანი მარეგულირებელი როლებისთვის. ქსოვილ-სპეციფიკური და სტადი-სპეციფიკური ექსპრესიის ნიმუშებით, miRNA-ები ავლენენ მაღალ კონსერვაციას სხვადასხვა სახეობაში.
პლატფორმა: Illumina NovaSeq
-
CircRNA სეკვენირება - Illumina
წრიული რნმ-ის სეკვენირება (circRNA-seq) ახდენს წრიულ რნმ-ების პროფილირებას და ანალიზს, რნმ-ის მოლეკულების კლასს, რომლებიც ქმნიან დახურულ მარყუჟებს არაკანონიკური სპლაისინგის მოვლენების გამო, რაც ამ რნმ-ს გაზრდილ სტაბილურობას ანიჭებს. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი ცირკრნმ მოქმედებს როგორც მიკრორნმ-ს ღრუბლები, იზოლირებენ მიკრორნმ-ებს და ხელს უშლიან მათ სამიზნე mRNA-ს რეგულირებაში, სხვა ცირკრნმ-ებს შეიძლება ურთიერთქმედებდნენ ცილებთან, მოდიფიცირდნენ გენის ექსპრესიაში ან ჰქონდეთ როლი უჯრედულ პროცესებში. ცირკრნმ-ის ექსპრესიის ანალიზი იძლევა წარმოდგენას ამ მოლეკულების მარეგულირებელი როლებისა და მათი მნიშვნელობის შესახებ სხვადასხვა უჯრედულ პროცესებში, განვითარების ეტაპებსა და დაავადების პირობებში, რაც ხელს უწყობს რნმ-ის რეგულირების სირთულის უფრო ღრმა გაგებას გენის ექსპრესიის კონტექსტში.
პლატფორმა: Illumina Novaseq X
-
მთლიანი ტრანსკრიპტომის სეკვენირება – Illumina
Wole-ს ტრანსკრიპტომის სეკვენირება გვთავაზობს ყოვლისმომცველ მიდგომას სხვადასხვა რნმ-ის მოლეკულების პროფილირებისთვის, რომელიც მოიცავს როგორც კოდირებად (mRNA), ასევე არაკოდირებად რნმ-ებს (lncRNA, circRNA და miRNA). ეს ტექნიკა იჭერს კონკრეტული უჯრედების მთლიან ტრანსკრიპტომს მოცემულ მომენტში, რაც საშუალებას იძლევა უჯრედული პროცესების ჰოლისტური გაგების.
ხელმისაწვდომი პლატფორმები: Illumina Novaseq X
