식물/동물 De Novo 게놈 시퀀싱
데 노보시퀀싱은 참조 게놈 없이 시퀀싱 기술을 이용하여 특정 종의 전체 게놈을 구축하는 것을 의미합니다. 더 긴 리드를 특징으로 하는 3세대 시퀀싱 기술의 도입과 광범위한 적용은 리드 간의 중복을 증가시켜 게놈 조립을 크게 향상시켰습니다. 이러한 향상은 특히 이형접합성이 높거나, 반복 영역 비율이 높거나, 배수체이거나, 반복 요소가 포함된 영역이 있거나, 비정상적인 GC 함량을 보이거나, 구조적 복잡성이 높은 등, 일반적으로 짧은 리드 시퀀싱만으로는 조립이 어려운 게놈을 다룰 때 매우 중요합니다.
당사의 원스톱 솔루션은 통합 시퀀싱 서비스와 생물정보학 분석을 제공하여 고품질의 de novo 조립 게놈을 생성합니다. Illumina를 이용한 초기 게놈 조사에서 게놈 크기와 복잡성을 추정하고, 이 정보를 바탕으로 PacBio HiFi를 이용한 다음 단계의 장거리 시퀀싱을 진행합니다.데 노보컨티그를 조립합니다. 이후 HiC 어셈블리를 사용하여 컨티그를 게놈에 고정함으로써 염색체 수준의 어셈블리를 얻습니다. 마지막으로, 유전자 예측과 발현 유전자 시퀀싱을 통해 게놈에 주석을 달고, 짧은 리드와 긴 리드를 사용한 전사체 분석을 수행합니다.
서비스 특징
● 다양한 시퀀싱 및 생물정보학 서비스를 하나의 솔루션으로 통합:
일루미나를 이용한 게놈 조사로 게놈 크기를 추정하고 후속 연구 방향을 제시합니다.
장거리 시퀀싱데 노보컨티그의 조립;
염색체 고정을 위한 Hi-C 시퀀싱;
유전자 주석을 위한 mRNA 시퀀싱;
조립품 검증.
● 관심 대상 종의 새로운 게놈 구축 또는 기존 참조 게놈 개선에 적합한 서비스입니다.
서비스 장점
염기서열 분석 플랫폼 및 생물정보학의 발전데 노보게놈 어셈블리
(아마라싱헤 SL 외,게놈 생물학2020년)
●폭넓은 전문 지식과 출판 실적BMKGene은 이배체 게놈은 물론 다배체 및 이배체 종의 고도로 복잡한 게놈을 포함하여 다양한 종의 고품질 게놈 조립에 대한 방대한 경험을 축적해 왔습니다. 2018년 이후, 저희는 100건 이상의 프로젝트에 기여했습니다.300편의 영향력 있는 논문을 발표했으며, 그중 20편 이상이 Nature Genetics에 게재되었습니다..
● 원스톱 솔루션우리의 통합적 접근 방식은 여러 시퀀싱 기술과 생물정보학 분석을 결합하여 일관된 워크플로우를 구축하고, 고품질의 조립된 게놈을 제공합니다.
●고객의 필요에 맞춘 맞춤형 서비스저희 서비스 워크플로는 맞춤형으로 설계되어 다양한 특징과 특정 연구 요구 사항을 가진 게놈에 맞게 조정할 수 있습니다. 여기에는 거대 게놈, 배수체 게놈, 고도로 이형접합성인 게놈 등이 포함됩니다.
●고도로 숙련된 생물정보학 및 실험실 팀복잡한 게놈 조립의 실험 및 생물정보학 분야 모두에서 풍부한 경험을 보유하고 있으며, 다수의 특허와 소프트웨어 저작권을 보유하고 있습니다.
●판매 후 지원:저희는 프로젝트 완료 후에도 3개월간의 사후 관리 서비스를 제공하여 고객 만족을 최우선으로 생각합니다. 이 기간 동안 프로젝트 진행 상황 점검, 문제 해결 지원, 그리고 결과 관련 문의 사항에 대한 질의응답 시간을 제공합니다.
서비스 사양
| 게놈 조사 | 게놈 어셈블리 | 염색체 수준 | 게놈 주석 |
| 50배율 일루미나 노바시크 PE150
| 30배 PacBio CCS HiFi 판독 | 100X 하이씨 | RNA-seq Illumina PE150 10 Gb + (선택 과목) 전체 길이 RNA-seq PacBio 40Gb 또는 나노포어 12GB |
서비스 요구사항
게놈 조사, 게놈 조립 및 Hi-C 조립의 경우:
| 조직 또는 추출된 핵산 | 게놈 조사 | PacBio를 이용한 게놈 어셈블리 | 하이씨 어셈블리 |
| 동물의 내장 | 0.2g 이상
| 1g 이상 | 1g 이상 |
| 동물 근육 | |||
| 포유류 혈액 | ≥ 0.3mL | 1mL 이상 | 2mL 이상 |
| 가금류/생선 피 | ≥ 0.05mL | ≥ 0.1mL | |
| 식물 - 신선한 잎 | 0.5g 이상 | 2g 이상 | 2g 이상 |
| 배양 세포 | ≥ 1x106 | ≥ 5x106 | ≥ 1x107 |
| 곤충 | 0.2g 이상 | 1g 이상 | 1g 이상 |
| 수생 생물 – 근육 조직 | 0.3g 이상 | 1.5g 이상 | 1.0g 이상 |
| 수생 생물 – 조류 | 0.5g 이상 | 3.0g 이상 | 2.0g 이상 |
| 추출된 DNA | 농도: ≥1 ng/µL 양 ≥ 30 ng 변질이나 오염이 거의 없거나 전혀 없음 | 농도: ≥ 50 ng/µL 함량: 8 µg/플로우셀/시료 OD260/280=1.7-2.2 OD260/230=1.8-2.5 변질이나 오염이 거의 없거나 전혀 없음 |
-
|
전사체학을 이용한 유전체 주석 작성:
| 조직 또는 추출된 핵산 | 일루미나 전사체 | PacBio 전사체 | 나노포어 전사체 |
| 식물 - 뿌리/줄기/꽃잎 | 450mg | 600mg | |
| 식물 - 잎/씨앗 | 300mg | 300mg | |
| 식물 - 과일 | 1.2g | 1.2g | |
| 동물 심장/장 | 300mg | 300mg | |
| 동물의 내장/뇌 | 240mg | 240mg | |
| 동물 근육 | 450mg | 450mg | |
| 동물 뼈/털/피부 | 1그램 | 1그램 | |
| 절지동물 - 곤충 | 6 | 6 | |
| 절지동물 - 갑각류 | 300mg | 300mg | |
| 전혈 | 튜브 1개 | 튜브 1개 | |
| 추출된 RNA | 농도: ≥ 20 ng/µL 함량 ≥ 0.3 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 린≥ 6 5≥28S/18S≥1 | 농도: ≥ 100ng/μL 양 ≥ 1 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 린≥ 8 5≥28S/18S≥1 | 농도: ≥ 100ng/μL 양 ≥ 1 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 린≥ 7.5 5≥28S/18S≥1 |
권장 샘플 배송
용기: 2ml 원심분리 튜브 (알루미늄 호일은 권장하지 않습니다)
(대부분의 시료는 에탄올에 보관하지 않는 것이 좋습니다.)
시료 라벨링: 시료는 명확하게 라벨링되어야 하며, 제출된 시료 정보 양식과 동일해야 합니다.
운송: 드라이아이스: 시료는 먼저 비닐봉지에 담아 드라이아이스에 묻어야 합니다.
워크플로우
서비스 워크플로우
실험 설계
샘플 배송
DNA 추출
도서관 건설
시퀀싱
데이터 분석
판매 후 서비스
생물정보학 분석 전체 과정 (4단계로 구분):
1) NGS 판독값을 이용한 k-mer 분석 기반의 게놈 조사:
게놈 크기 추정
이형접합성 추정
반복 영역 추정
2) PacBio HiFi를 이용한 게놈 조립:
데 노보집회
어셈블리 평가: 게놈 완전성 확인을 위한 BUSCO 분석 및 NGS와 PacBio HiFi 리드의 매핑을 포함합니다.
3) Hi-C 조립:
Hi-C 라이브러리 QC: 유효한 Hi-C 상호작용 추정
Hi-C 어셈블리: 컨티그를 그룹으로 묶은 후, 각 그룹 내에서 컨티그 순서를 정하고 컨티그 방향을 지정합니다.
Hi-C 평가
4) 게놈 주석:
비코딩 RNA 예측
반복 서열 식별(전이인자 및 탠덤 반복)
유전자 예측
§데 노보: ab initio 알고리즘
§ 상동성에 근거하여
§ 전사체 기반, 장문 및 단문 판독값 포함: 판독값은데 노보조립되었거나 초안 게놈에 매핑되었습니다.
§ 여러 데이터베이스를 활용한 예측 유전자 주석
1) 게놈 조사 - k-mer 분석
2) 게놈 조립
2) 게놈 조립 – PacBio HiFi 리드를 초안 조립체에 매핑
2) Hi-C 어셈블리 – Hi-C 유효 상호작용 쌍 추정
3) Hi-C 조립 후 평가
4) 게놈 주석 – 예측된 유전자 통합
4) 게놈 주석 – 예측 유전자 주석
BMKGene의 신규 게놈 조립 서비스가 가져온 발전상을 엄선된 논문 모음을 통해 살펴보세요.
Li, C. et al. (2021) '게놈 시퀀스는 전 세계적인 분산 경로를 밝히고 해마 진화에서 수렴적 유전적 적응을 제안합니다', Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. et al. (2023) '대규모 염색체 변화는 Gayal(Bos frontalis)의 게놈 수준 발현 변화, 환경 적응 및 종 분화로 이어진다', 분자 생물학 및 진화, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. et al. (2023) '주요 가뭄 저항성 옥수수 유전자원의 게놈 조립 및 유전적 분석', Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), pp. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. et al. (2023) '가지과(Solanaceae)의 두 게놈을 분석하여 트로판 알칼로이드 생합성의 진화를 밝히다', Nature Communications 2023 14:1, 14(1), pp. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
도전적인 사례 연구:
텔로미어 간 조립:Fu, A. et al. (2023) '쓴멜론(Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.)의 텔로미어 간 게놈 조립을 통해 과일 발달, 구성 및 숙성 유전적 특성이 밝혀졌습니다', 원예 연구, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
하플로타입 조립:Hu, W. et al. (2021) '대립유전자 정의 게놈은 카사바 진화 중 이중대립유전자 분화를 보여줍니다', 분자식물, 14(6), pp. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
거대 게놈 조립:Yuan, J. et al. (2022) '목작약 Paeonia ostii의 거대 염색체 및 거대 게놈의 게놈 기반', Nature Communications 2022 13:1, 13(1), pp. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
다배수체 게놈 조립:Zhang, Q. et al. (2022) '자가배수체 사탕수수 Saccharum spontaneum의 최근 염색체 감소에 대한 게놈 통찰력', Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), pp. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
