Sekwencjonowanie genomu roślin/zwierząt de novo
De NovoSekwencjonowanie odnosi się do konstrukcji całego genomu gatunku za pomocą technologii sekwencjonowania w przypadku braku genomu referencyjnego. Wprowadzenie i powszechne zastosowanie sekwencjonowania trzeciej generacji, charakteryzującego się dłuższymi odczytami, znacznie usprawniło składanie genomu poprzez zwiększenie nakładania się odczytów. To ulepszenie jest szczególnie istotne w przypadku genomów wymagających dużej heterozygotyczności, wysokiego odsetka regionów powtarzalnych, poliploidów oraz regionów z elementami powtarzalnymi, nieprawidłową zawartością GC lub wysoką złożonością, które zazwyczaj są słabo składane wyłącznie za pomocą sekwencjonowania krótkich odczytów.
Nasze kompleksowe rozwiązanie oferuje zintegrowane usługi sekwencjonowania i analizy bioinformatyczne, które dostarczają wysokiej jakości genom de novo. Wstępne badanie genomu z wykorzystaniem Illumina pozwala oszacować wielkość i złożoność genomu, a informacje te są wykorzystywane do przeprowadzenia kolejnego etapu sekwencjonowania długich odczytów z wykorzystaniem PacBio HiFi, a następnie…od nowaMontaż kontigów. Późniejsze zastosowanie montażu HiC umożliwia zakotwiczenie kontigów w genomie, uzyskując montaż na poziomie chromosomów. Na koniec genom jest adnotowany poprzez predykcję genów i sekwencjonowanie genów ekspresjonowanych, wykorzystując transkryptomy z krótkimi i długimi odczytami.
Funkcje usługi
● Integracja wielu usług sekwencjonowania i bioinformatycznych w jednym rozwiązaniu:
Badanie genomu z firmą Illumina w celu oszacowania wielkości genomu i wyznaczenia dalszych kroków;
Sekwencjonowanie długich odczytów dlaod nowamontaż kontigów;
Sekwencjonowanie Hi-C w celu zakotwiczenia chromosomu;
Sekwencjonowanie mRNA w celu adnotacji genów;
Walidacja montażu.
● Usługa przeznaczona do konstruowania nowych genomów lub ulepszania istniejących genomów referencyjnych dla gatunków będących przedmiotem zainteresowania.
Zalety usługi
Rozwój platform sekwencjonowania i bioinformatyki wod nowamontaż genomu
(Amarasinghe SL i wsp.,Biologia genomu(2020)
●Obszerne doświadczenie i dorobek publikacyjny:BMKGene zgromadziło ogromne doświadczenie w wysokiej jakości montażu genomów różnych gatunków, w tym genomów diploidalnych oraz wysoce złożonych genomów gatunków poliploidalnych i alloploidalnych. Od 2018 roku przyczyniliśmy się do ponad300 publikacji o dużym wpływie, z czego ponad 20 opublikowano w czasopiśmie Nature Genetics.
● Kompleksowe rozwiązanie:nasze zintegrowane podejście łączy w sobie wiele technologii sekwencjonowania i analiz bioinformatycznych w spójny proces pracy, dostarczając wysokiej jakości zmontowany genom.
●Dopasowane do Twoich potrzebNasz proces świadczenia usług jest konfigurowalny, co pozwala na dostosowanie go do genomów o zróżnicowanych cechach i specyficznych potrzebach badawczych. Obejmuje to uwzględnienie genomów gigantycznych, poliploidalnych, wysoce heterozygotycznych i innych.
●Wysoko wykwalifikowany zespół bioinformatyczny i laboratoryjny:posiadający duże doświadczenie zarówno w pracach eksperymentalnych, jak i bioinformatycznych nad złożonymi składami genomów oraz szereg patentów i praw autorskich do oprogramowania.
●Wsparcie posprzedażowe:Nasze zaangażowanie wykracza poza ukończenie projektu i obejmuje 3-miesięczny okres obsługi posprzedażowej. W tym czasie oferujemy monitorowanie projektu, pomoc w rozwiązywaniu problemów oraz sesje pytań i odpowiedzi, aby odpowiedzieć na wszelkie pytania dotyczące wyników.
Specyfikacje usług
| Badanie genomu | Montaż genomu | Na poziomie chromosomów | Adnotacja genomu |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| 30X odczytów PacBio CCS HiFi | 100X Hi-C | RNA-seq Illumina PE150 10 Gb + (fakultatywny) Pełnej długości RNA-seq PacBio 40 Gb lub Nanopore 12 Gb |
Wymagania dotyczące usługi
Do celów badania genomu, składania genomu i składania Hi-C:
| Kwasy nukleinowe tkankowe lub ekstrahowane | Badanie genomu | Montaż genomu z PacBio | Montaż Hi-C |
| Wnętrzności zwierzęce | ≥ 0,2 g
| ≥ 1 g | ≥ 1 g |
| Mięsień zwierzęcy | |||
| Krew ssaków | ≥ 0,3 ml | ≥ 1 ml | ≥ 2 ml |
| Krew drobiowa/rybna | ≥ 0,05 ml | ≥ 0,1 ml | |
| Roślina - Świeży liść | ≥ 0,5 g | ≥ 2 g | ≥ 2 g |
| Komórki hodowane | ≥ 1x106 | ≥ 5x106 | ≥ 1x107 |
| Owad | ≥ 0,2 g | ≥ 1 g | ≥ 1 g |
| Organizm wodny – Tkanka mięśniowa | ≥ 0,3 g | ≥ 1,5 g | ≥ 1,0 g |
| Organizm wodny – Glony | ≥ 0,5 g | ≥ 3,0 g | ≥ 2,0 g |
| Wyekstrahowane DNA | Stężenie: ≥1 ng/µl Ilość ≥ 30 ng Ograniczona lub żadna degradacja lub zanieczyszczenie | Stężenie: ≥ 50 ng/µl Ilość: 8 µg/komórkę przepływową/próbkę OD260/280=1,7-2,2 OD260/230=1,8-2,5 Ograniczona lub żadna degradacja lub zanieczyszczenie |
-
|
W celu adnotacji genomu za pomocą transkryptomiki:
| Kwasy nukleinowe tkankowe lub ekstrahowane | Transkryptom Illumina | Transkryptom PacBio | Transkryptom nanoporowy |
| Roślina - Korzeń/Łodyga/Płatek | 450 mg | 600 mg | |
| Roślina - Liść/Nasiono | 300 mg | 300 mg | |
| Roślina - Owoc | 1,2 g | 1,2 g | |
| Serce/jelito zwierzęcia | 300 mg | 300 mg | |
| Wnętrzności zwierzęce/mózg | 240 mg | 240 mg | |
| Mięsień zwierzęcy | 450 mg | 450 mg | |
| Kości zwierząt/włosy/skóra | 1 gram | 1 gram | |
| Stawonóg - Owad | 6 | 6 | |
| Stawonogi - skorupiaki | 300 mg | 300 mg | |
| Pełna krew | 1 tubka | 1 tubka | |
| Wyekstrahowane RNA | Stężenie: ≥ 20 ng/µl Ilość ≥ 0,3 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Stężenie: ≥ 100 ng/µl Ilość ≥ 1 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Stężenie: ≥ 100 ng/µl Ilość ≥ 1 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Zalecana dostawa próbek
Pojemnik: probówka wirówkowa o pojemności 2 ml (folia aluminiowa nie jest zalecana)
(W przypadku większości próbek nie zalecamy konserwowania ich w etanolu.)
Oznaczenie próbek: Próbki muszą być wyraźnie oznakowane i identyczne z przesłanym formularzem informacyjnym dotyczącym próbki.
Wysyłka: Suchy lód: Próbki należy najpierw zapakować do worków i zakopać w suchym lodzie.
Przepływ pracy
Przepływ pracy serwisowej
Projekt eksperymentu
Dostawa próbek
Ekstrakcja DNA
Budowa biblioteki
Sekwencjonowanie
Analiza danych
Usługi posprzedażowe
Pełna analiza bioinformatyczna, podzielona na 4 kroki:
1) Badanie genomu w oparciu o analizę k-merów z wykorzystaniem NGS daje następujące wyniki:
Oszacowanie wielkości genomu
Oszacowanie heterozygotyczności
Oszacowanie regionów powtarzalnych
2) Montaż genomu z PacBio HiFi:
Od nowamontaż
Ocena montażu: obejmująca analizę BUSCO pod kątem kompletności genomu i mapowanie wsteczne odczytów NGS i PacBio HiFi
3) Montaż Hi-C:
Biblioteka Hi-C QC: szacowanie prawidłowych interakcji Hi-C
Montaż Hi-C: grupowanie kontigów w grupy, a następnie porządkowanie kontigów w obrębie każdej grupy i przypisywanie orientacji kontigów
Ocena Hi-C
4) Adnotacja genomu:
Predykcja niekodującego RNA
Identyfikacja sekwencji powtarzalnych (transpozony i powtórzenia tandemowe)
Predykcja genów
§Od nowa: algorytmy ab initio
§ Oparte na homologii
§ Na podstawie transkryptomu, z odczytami długimi i krótkimi: odczyty sąod nowazmontowane lub zmapowane do projektu genomu
§ Adnotacja przewidywanych genów z wieloma bazami danych
1) Badanie genomu – analiza k-merów
2) Montaż genomu
2) Montaż genomu – odczyty PacBio HiFi mapują montaż roboczy
2) Montaż Hi-C – oszacowanie prawidłowych par interakcji Hi-C
3) Ocena Hi-C po montażu
4) Adnotacja genomu – integracja przewidywanych genów
4) Adnotacja genomu – adnotacja przewidywanych genów
Zapoznaj się z postępem technicznym, jaki osiągnięto dzięki usługom montażu genomu de novo firmy BMKGene, zapoznając się z wybranym zbiorem publikacji:
Li, C. i in. (2021) „Sekwencje genomu ujawniają globalne szlaki rozprzestrzeniania się i sugerują konwergentne adaptacje genetyczne w ewolucji konika morskiego”, Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. i in. (2023) „Zmiany chromosomowe na dużą skalę prowadzą do zmian ekspresji na poziomie genomu, adaptacji do środowiska i specjacji u gatunku Gayal (Bos frontalis)”, Molecular Biology and Evolution, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. i in. (2023) „Montaż genomu i analiza genetyczna wybitnej plazmy zarodkowej kukurydzy odpornej na suszę”, Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), s. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. i in. (2023) „Ujawnienie ewolucji biosyntezy alkaloidów tropanowych poprzez analizę dwóch genomów z rodziny psiankowatych”, Nature Communications 2023 14:1, 14(1), s. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Trudne studia przypadków:
Montaż telomer-telomer:Fu, A. i in. (2023) „Złożenie genomu telomerów w gorzkim melonie (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) ujawnia genetyczne cechy rozwoju, składu i dojrzewania owoców”, Horticulture Research, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Montaż haplotypu:Hu, W. i in. (2021) „Genom zdefiniowany przez allele ujawnia różnicowanie bialleliczne podczas ewolucji manioku”, Molecular Plant, 14(6), s. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Montaż gigantycznego genomu:Yuan, J. i in. (2022) „Genomowa podstawa giga-chromosomów i giga-genomu piwonii drzewiastej Paeonia ostii”, Nature Communications 2022 13:1, 13(1), s. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Składanie genomu poliploidalnego:Zhang, Q. i in. (2022) „Wgląd w genomiczne aspekty niedawnej redukcji chromosomów u autopoliploidalnej trzciny cukrowej Saccharum spontaneum”, Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), s. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
