Rastlinné/zvieracie De Novo genómové sekvenovanie
De Novosekvenovanie sa týka konštrukcie celého genómu druhu pomocou sekvenčných technológií v neprítomnosti referenčného genómu. Zavedenie a rozšírené prijatie sekvenovania tretej generácie s dlhšími čítaniami výrazne zlepšilo zostavenie genómu zvýšením prekrývania medzi čítaniami. Toto vylepšenie je obzvlášť dôležité pri riešení náročných genómov, ako sú tie, ktoré vykazujú vysokú heterozygotnosť, vysoký pomer repetitívnych oblastí, polyploidov a oblastí s opakujúcimi sa prvkami, abnormálnym obsahom GC alebo vysokou komplexnosťou, ktoré sú zvyčajne zle zostavené pomocou krátkeho sekvenovania. sám.
Naše komplexné riešenie poskytuje integrované sekvenčné služby a bioinformatickú analýzu, ktoré poskytujú vysoko kvalitný de novo zostavený genóm. Počiatočný prieskum genómu s Illumina poskytuje odhady veľkosti a zložitosti genómu a tieto informácie sa používajú na usmernenie ďalšieho kroku dlhého sekvenovania pomocou PacBio HiFi, po ktorom nasledujede novozhromaždenie kontigov. Následné použitie zostavy HiC umožňuje ukotvenie kontigov do genómu, čím sa získa zostava na úrovni chromozómov. Nakoniec je genóm anotovaný génovou predikciou a sekvenovaním exprimovaných génov, pričom sa uchyľuje k transkriptómom s krátkym a dlhým čítaním.
Funkcie služby
● Integrácia viacerých sekvenčných a bioinformatických služieb do jedného riešenia:
Prieskum genómu s Illumina na odhadnutie veľkosti genómu a usmernenie nasledujúcich krokov;
Dlhé čítanie sekvencií prede novomontáž kontigov;
Hi-C sekvenovanie na ukotvenie chromozómov;
sekvenovanie mRNA na anotáciu génov;
Validácia zhromaždenia.
● Služba vhodná na konštrukciu nových genómov alebo zlepšenie existujúcich referenčných genómov pre záujmové druhy.
Výhody služby
Vývoj sekvenačných platforiem a bioinformatiky v rde novozostavenie genómu
(Amarasinghe SL a kol.,biológia genómu, 2020)
●Rozsiahle odborné znalosti a publikácie: BMKGene nazhromaždila rozsiahle skúsenosti s vysokokvalitným zostavovaním genómu rôznych druhov, vrátane diploidných genómov a vysoko komplexných genómov polyploidných a alopolyploidných druhov. Od roku 2018 sme prispeli na nad300 vysokoúčinných publikácií a 20+ z nich je publikovaných v Nature Genetics.
● Jednorazové riešenie: náš integrovaný prístup kombinuje viaceré technológie sekvenovania a bioinformatické analýzy do súdržného pracovného postupu, ktorý poskytuje vysoko kvalitný zostavený genóm.
●Prispôsobené vašim potrebám: Pracovný postup našich služieb je prispôsobiteľný a umožňuje prispôsobenie genómom s rôznymi funkciami a špecifickými výskumnými potrebami. To zahŕňa akomodačné obrovské genómy, polyploidné genómy, vysoko heterozygotné genómy a ďalšie.
●Vysoko kvalifikovaný tím bioinformatiky a laboratória: s veľkými skúsenosťami v experimentálnej aj bioinformatickej oblasti komplexných genómových zostáv a sériou patentov a autorských práv na softvér.
●Podpora po predaji:Náš záväzok presahuje rámec dokončenia projektu s 3-mesačným obdobím popredajného servisu. Počas tohto obdobia ponúkame sledovanie projektu, pomoc pri riešení problémov a stretnutia otázok a odpovedí na riešenie akýchkoľvek otázok súvisiacich s výsledkami.
Špecifikácie služby
| Prieskum genómu | Zostavenie genómu | Na úrovni chromozómov | Anotácia genómu |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| 30x čítanie PacBio CCS HiFi | 100X Hi-C | RNA-seq Illumina PE150 10 Gb + (voliteľné) Plná dĺžka RNA-seq PacBio 40 Gb alebo Nanopore 12 Gb |
Požiadavky na služby
Pre Genome Survey, Genome Assembly a Hi-C Assembly:
| Tkanivové alebo extrahované nukleové kyseliny | Prieskum genómu | Zhromaždenie genómu s PacBio | Hi-C zostava |
| Zvieracie vnútornosti | 0,5-1 g
| ≥ 3,5 g | ≥2 g |
| Zvierací sval | ≥ 5 g | ||
| Cicavčia krv | 1,5 ml
| ≥ 5 ml | ≥ 2 ml |
| Hydina/rybia krv | ≥ 0,5 ml | ||
| Rastlina - čerstvý list | 1-2 g | ≥ 5 g | ≥ 4 g |
| Kultivované bunky |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| Hmyz | 0,5-1 g | ≥ 3 g | ≥ 2 g |
| Extrahovaná DNA | Koncentrácia: ≥1 ng/ul Množstvo ≥ 30 ng Obmedzená alebo žiadna degradácia alebo kontaminácia | Koncentrácia: ≥ 50 ng/ul Množstvo: 10 ug/prietoková kyveta/vzorka OD260/280 = 1,7-2,2 OD260/230 = 1,8-2,5 Obmedzená alebo žiadna degradácia alebo kontaminácia |
-
|
Pre anotáciu genómu s transkriptomikou:
| Tkanivové alebo extrahované nukleové kyseliny | Prepis Illumina | Prepis PacBio | Nanoporový transkriptóm |
| Rastlina- Koreň/Stonka/Okvetný lístok | 450 mg | 600 mg | |
| Rastlina – list/semeno | 300 mg | 300 mg | |
| Rastlina - Ovocie | 1,2 g | 1,2 g | |
| Zvieracie srdce/črevo | 300 mg | 300 mg | |
| Zvieracie vnútornosti/mozog | 240 mg | 240 mg | |
| Zvierací sval | 450 mg | 450 mg | |
| Zvieracie kosti/vlasy/koža | 1 g | 1 g | |
| Článkonožce - Hmyz | 6 | 6 | |
| Arthropod -Crustacea | 300 mg | 300 mg | |
| Plná krv | 1 trubica | 1 trubica | |
| Extrahovaná RNA | Koncentrácia: ≥ 20 ng/ul Množstvo ≥ 0,3 µg OD260/280 = 1,7-2,5 OD260/230 = 0,5-2,5 RIN≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Koncentrácia: ≥ 100 ng/ul Množstvo ≥ 0,75 ug OD260/280 = 1,7-2,5 OD260/230 = 0,5-2,5 RIN≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Koncentrácia: ≥ 100 ng/ul Množstvo ≥ 0,75 ug OD260/280 = 1,7-2,5 OD260/230 = 0,5-2,5 RIN≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Odporúčané doručenie vzorky
Nádoba: 2 ml centrifugačná skúmavka (neodporúča sa cínová fólia)
(Pri väčšine vzoriek odporúčame nekonzervovať v etanole.)
Označenie vzoriek: Vzorky musia byť jasne označené a identické s odoslaným formulárom informácií o vzorke.
Zásielka: Suchý ľad: Vzorky je potrebné najskôr zabaliť do vriec a pochovať v suchom ľade.
Pracovný postup
Tok servisných prác
Dizajn experimentu
Doručenie vzorky
Extrakcia DNA
Výstavba knižnice
Sekvenovanie
Analýza údajov
Popredajné služby
Kompletná bioinformatická analýza rozdelená do 4 krokov:
1) Prieskum genómu založený na analýze k-mer s NGS znie:
Odhad veľkosti genómu
Odhad heterozygotnosti
Odhad opakujúcich sa oblastí
2) Genome Assembly s PacBio HiFi:
De novomontáž
Posúdenie zostavy: vrátane analýzy BUSCO na úplnosť genómu a spätné mapovanie hodnôt NGS a PacBio HiFi
3) Hi-C zostava:
QC knižnice Hi-C: odhad platných Hi-C interakcií
Hi-C zostava: zoskupenie kontigov do skupín, po ktorom nasleduje poradie kontigov v rámci každej skupiny a priradenie orientácie kontigov
Hodnotenie Hi-C
4) Anotácia genómu:
Predikcia nekódujúcej RNA
Identifikácia opakujúcich sa sekvencií (transpozóny a tandemové opakovania)
Predikcia génov
§De novo: ab initio algoritmy
§ Na základe homológie
§ Na základe prepisu, s dlhým a krátkym čítaním: číta sade novozostavené alebo zmapované do návrhu genómu
§ Anotácia predpovedaných génov s viacerými databázami
1) Genome Survey - analýza k-méru
2) Zhromaždenie genómu
2) Zhromaždenie genómu – PacBio HiFi číta mapovanie do zostavy návrhu
2) Hi-C Assembly – odhad Hi-C platných interakčných párov
3) Hi-C Hodnotenie po montáži
4) Anotácia genómu – integrácia predpovedaných génov
4) Anotácia genómu – anotácia predpovedaných génov
Preskúmajte pokroky, ktoré umožňujú služby zostavovania genómu de novo spoločnosti BMKGene prostredníctvom kurátorskej zbierky publikácií:
Li, C. a kol. (2021) „Sekvencie genómu odhaľujú globálne cesty rozptýlenia a naznačujú konvergentné genetické adaptácie v evolúcii morských koníkov“, Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. a kol. (2023) „Rozsiahle chromozomálne zmeny vedú k zmenám expresie na úrovni genómu, adaptácii na životné prostredie a špecifikácii u gayálov (Bos frontalis)“, Molekulárna biológia a evolúcia, 40 (1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. a kol. (2023) „Zostavenie genómu a genetická disekcia prominentnej zárodočnej plazmy kukurice odolnej voči suchu“, Nature Genetics 2023 55: 3, 55 (3), str. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. a kol. (2023) „Odhalenie evolúcie biosyntézy tropánových alkaloidov analýzou dvoch genómov z čeľade Solanaceae“, Nature Communications 2023 14: 1, 14 (1), s. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Náročné prípadové štúdie:
Zostava teloméra na teloméru:Fu, A. a kol. (2023) „Zostavenie genómu teloméry do teloméry horkého melónu (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) odhaľuje vývoj ovocia, zloženie a genetické vlastnosti dozrievania“, Záhradnícky výskum, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Haplotypová zostava:Hu, W. a kol. (2021) 'Alela-definovaný genóm odhaľuje bialelickú diferenciáciu počas evolúcie manioku', Molecular Plant, 14(6), str. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Zostava obrovského genómu:Yuan, J. a kol. (2022) „Genomický základ giga-chromozómov a giga-genómu stromovej pivonky Paeonia ostii“, Nature Communications 2022 13: 1, 13 (1), s. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Zostava polyploidného genómu:Zhang, Q. a kol. (2022) „Genomické poznatky o nedávnej redukcii chromozómov autopolyploidnej cukrovej trstiny Saccharum spontaneum“, Nature Genetics 2022 54: 6, 54 (6), s. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
