Augu/dzīvnieku de Novo genoma sekvencēšana
De NovoSekvencēšana attiecas uz sugas visa genoma konstruēšanu, izmantojot sekvencēšanas tehnoloģijas, ja nav atsauces genoma. Trešās paaudzes sekvencēšanas ieviešana un plaša pieņemšana, kas ietver garākus lasījumus, ir ievērojami uzlabojusi genoma montāžu, palielinot lasījumu pārklāšanos. Šis uzlabojums ir īpaši svarīgs, strādājot ar sarežģītiem genomiem, piemēram, tādiem, kuriem ir augsta heterozigotība, augsta atkārtotu reģionu attiecība, poliploīdi un reģioni ar atkārtotiem elementiem, patoloģisks GC saturs vai augsta sarežģītība, kas parasti tiek slikti salikti, izmantojot tikai īso lasījumu sekvencēšanu.
Mūsu universālais risinājums nodrošina integrētus sekvencēšanas pakalpojumus un bioinformātisko analīzi, kas nodrošina augstas kvalitātes de novo saliktu genomu. Sākotnējā genoma izpēte ar Illumina sniedz genoma lieluma un sarežģītības aprēķinus, un šī informācija tiek izmantota, lai vadītu nākamo soli – ilgstošas lasīšanas sekvencēšanu ar PacBio HiFi, kam seko…no jaunaKontigu montāža. Turpmākā HiC montāžas izmantošana ļauj piesaistīt kontigus genomam, iegūstot hromosomu līmeņa montāžu. Visbeidzot, genoms tiek anotēts, izmantojot gēnu prognozēšanu un sekvencējot ekspresētos gēnus, izmantojot transkriptomas ar īsiem un gariem lasījumiem.
Pakalpojuma funkcijas
● Vairāku sekvencēšanas un bioinformātikas pakalpojumu integrācija vienas pieturas risinājumā:
Genoma izpēte ar Illumina, lai novērtētu genoma lielumu un vadītu turpmākās darbības;
Ilgstoša lasīšanas secība priekšno jaunakontigu montāža;
Hi-C sekvencēšana hromosomu noenkurošanai;
mRNS sekvencēšana gēnu anotācijai;
Montāžas validācija.
● Pakalpojums, kas piemērots jaunu genomu konstruēšanai vai esošo references genomu uzlabošanai interesējošām sugām.
Pakalpojuma priekšrocības
Sekvencēšanas platformu un bioinformātikas izstrādeno jaunagenoma montāža
(Amarasinghe SL et al.,Genoma bioloģija, 2020)
●Plaša pieredze un publikāciju vēstureBMKGene ir uzkrājis milzīgu pieredzi dažādu sugu, tostarp diploīdu genomu un ļoti sarežģītu poliploīdu un allopoliploīdu sugu genomu, augstas kvalitātes genomu montāžā. Kopš 2018. gada esam devuši ieguldījumu vairāk nekā300 ietekmīgas publikācijas, un vairāk nekā 20 no tām ir publicētas žurnālā Nature Genetics.
● Pilna servisa risinājumsMūsu integrētā pieeja apvieno vairākas sekvencēšanas tehnoloģijas un bioinformātiskās analīzes vienotā darbplūsmā, nodrošinot augstas kvalitātes saliktu genomu.
●Pielāgots jūsu vajadzībāmMūsu pakalpojumu darbplūsma ir pielāgojama, ļaujot to pielāgot genomiem ar dažādām iezīmēm un specifiskām pētniecības vajadzībām. Tas ietver gigantisko genomu, poliploīdu genomu, ļoti heterozigotu genomu un citu genomu pielāgošanu.
●Augsti kvalificēta bioinformātikas un laboratorijas komandaar lielu pieredzi gan eksperimentālajā, gan bioinformātikas jomā sarežģītu genomu kompleksu jomā, kā arī virkni patentu un programmatūras autortiesību.
●Pēcpārdošanas atbalsts:Mūsu apņemšanās sniedzas tālāk par projekta pabeigšanu, piedāvājot 3 mēnešu pēcpārdošanas servisa periodu. Šajā laikā mēs piedāvājam projekta uzraudzību, palīdzību problēmu novēršanā un jautājumu un atbilžu sesijas, lai atbildētu uz visiem ar rezultātiem saistītajiem jautājumiem.
Pakalpojuma specifikācijas
| Genoma pētījums | Genoma montāža | Hromosomu līmenī | Genoma anotācija |
| 50x Illumina NovaSeq PE150
| 30X PacBio CCS HiFi nolasa | 100x Hi-C | RNS sekvencēšana Illumina PE150 10 Gb + (pēc izvēles) Pilna garuma RNS sekvencēšana PacBio 40 Gb vai Nanopore 12 Gb |
Pakalpojuma prasības
Genoma pētījumam, genoma montāžai un Hi-C montāžai:
| Audu vai ekstrahētas nukleīnskābes | Genoma apsekojums | Genoma montāža ar PacBio | Hi-C montāža |
| Dzīvnieku iekšējie orgāni | 0,5–1 g
| ≥ 3,5 g | ≥2 g |
| Dzīvnieku muskuļi | ≥ 5 g | ||
| Zīdītāju asinis | 1,5 ml
| ≥ 5 ml | ≥2 ml |
| Mājputnu/zivju asinis | ≥ 0,5 ml | ||
| Augs - svaigas lapas | 1–2 g | ≥ 5 g | ≥ 4 g |
| Kultivētas šūnas |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| Kukainis | 0,5–1 g | ≥ 3 g | ≥ 2 g |
| Ekstrahēta DNS | Koncentrācija: ≥1 ng/µL Daudzums ≥ 30 ng Ierobežota vai nekāda degradācija vai piesārņojums | Koncentrācija: ≥ 50 ng/µl Daudzums: 10 µg/plūsmas šūna/paraugs OD260/280 = 1,7–2,2 OD260/230 = 1,8–2,5 Ierobežota vai nekāda degradācija vai piesārņojums |
-
|
Genoma anotācijai ar transkriptomiku:
| Audu vai ekstrahētas nukleīnskābes | Illumina transkriptoms | PacBio transkriptoms | Nanoporu transkriptoms |
| Augs - sakne/stublājs/ziedlapa | 450 mg | 600 mg | |
| Augs – Lapa/Sēkla | 300 mg | 300 mg | |
| Augs - Auglis | 1,2 g | 1,2 g | |
| Dzīvnieka sirds/zarnas | 300 mg | 300 mg | |
| Dzīvnieku iekšējie orgāni/smadzenes | 240 mg | 240 mg | |
| Dzīvnieku muskuļi | 450 mg | 450 mg | |
| Dzīvnieku kauli/mati/āda | 1 g | 1 g | |
| Posmkāji - kukaiņi | 6 | 6 | |
| Posmkāji - vēžveidīgie | 300 mg | 300 mg | |
| Pilnas asinis | 1 tūbiņa | 1 tūbiņa | |
| Ekstrahēta RNS | Koncentrācija: ≥ 20 ng/µl Daudzums ≥ 0,3 µg OD260/280 = 1,7–2,5 OD260/230 = 0,5–2,5 RIN≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Koncentrācija: ≥ 100 ng/µL Daudzums ≥ 0,75 µg OD260/280 = 1,7–2,5 OD260/230 = 0,5–2,5 RIN≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Koncentrācija: ≥ 100 ng/µL Daudzums ≥ 0,75 µg OD260/280 = 1,7–2,5 OD260/230 = 0,5–2,5 RIN≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Ieteicamā parauga piegāde
Trauks: 2 ml centrifūgas mēģene (alvas folija nav ieteicama)
(Lielāko daļu paraugu neiesakām uzglabāt etanolā.)
Parauga marķēšana: Paraugiem jābūt skaidri marķētiem un identiskiem iesniegtajai parauga informācijas veidlapai.
Sūtījums: Sausais ledus: Paraugi vispirms jāiepako maisos un jāaprok sausajā ledū.
Darbplūsma
Pakalpojumu darba plūsma
Eksperimenta dizains
Parauga piegāde
DNS ekstrakcija
Bibliotēkas būvniecība
Sekvencēšana
Datu analīze
Pēcpārdošanas pakalpojumi
Pilnīga bioinformātiskā analīze, kas sadalīta 4 posmos:
1) Genoma pētījums, kas balstīts uz k-mer analīzi ar NGS, rāda:
Genoma lieluma novērtējums
Heterozigotiskuma novērtējums
Atkārtotu reģionu novērtējums
2) Genoma montāža ar PacBio HiFi:
No jaunamontāža
Montāžas novērtējums: ieskaitot BUSCO analīzi genoma pilnīgumam un NGS un PacBio HiFi nolasījumu kartēšanu
3) Hi-C montāža:
Hi-C bibliotēkas kvalitātes kontrole: derīgu Hi-C mijiedarbību novērtēšana
Hi-C montāža: kontigu grupēšana grupās, kam seko kontigu sakārtošana katrā grupā un kontigu orientācijas piešķiršana
Hi-C novērtējums
4) Genoma anotācija:
Nekodējoša RNS prognozēšana
Atkārtotu secību identifikācija (transpozoni un tandēma atkārtojumi)
Gēnu prognozēšana
§No jaunaab initio algoritmi
§ Pamatojoties uz homoloģiju
§ Pamatojoties uz transkriptomu, ar gariem un īsiem lasījumiem: lasījumi irno jaunasalikts vai kartēts genoma melnrakstā
§ Paredzēto gēnu anotācija ar vairākām datubāzēm
1) Genoma apsekojums — k-mer analīze
2) Genoma montāža
2) Genoma montāža — PacBio HiFi nolasa kartējumu melnraksta montāžai
2) Hi-C montāža – derīgu Hi-C mijiedarbības pāru novērtēšana
3) Hi-C pēcmontāžas novērtējums
4) Genoma anotācija – paredzēto gēnu integrācija
4) Genoma anotācija – paredzēto gēnu anotācija
Iepazīstieties ar BMKGene de novo genoma montāžas pakalpojumu veicinātajiem sasniegumiem, izmantojot atlasītu publikāciju kolekciju:
Li, C. et al. (2021) “Genoma sekvences atklāj globālus izplatīšanās ceļus un liecina par konverģentām ģenētiskām adaptācijām jūraszirdziņu evolūcijā”, Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. et al. (2023) “Liela mēroga hromosomu izmaiņas izraisa genoma līmeņa ekspresijas izmaiņas, vides adaptāciju un sugu veidošanos gajala īpatnī (Bos frontalis)”, Molecular Biology and Evolution, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. et al. (2023) “Ievērojamas sausumizturīgas kukurūzas dīgļplazmas genoma montāža un ģenētiskā sadalīšana”, Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), 496.–506. lpp. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. et al. (2023) “Tropāna alkaloīdu biosintēzes evolūcijas atklāšana, analizējot divus genomus Solanaceae dzimtā”, Nature Communications 2023 14:1, 14(1), 1.–18. lpp. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Sarežģīti gadījumu pētījumi:
Telomēru montāža:Fu, A. et al. (2023) “Rūgtās melones (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) telomēru-telomēru genoma montāža atklāj augļa attīstības, sastāva un nogatavošanās ģenētiskās īpašības”, Horticulture Research, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Haplotipa montāža:Hu, W. et al. (2021) “Alēļu definēts genoms atklāj bialēļu diferenciāciju maniokas evolūcijas laikā”, Molecular Plant, 14(6), 851.–854. lpp. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Milzu genoma montāža:Yuan, J. et al. (2022) “Koku peonijas Paeonia ostii gigahromosomu un gigagenoma genomiskais pamats”, Nature Communications 2022 13:1, 13(1), 1.–16. lpp. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Poliploīdā genoma montāža:Zhang, Q. et al. (2022) “Genomiskas atziņas par neseno autopoliploīdās cukurniedres Saccharum spontaneum hromosomu redukcijas procesu”, Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), 885.–896. lpp. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
