Plant/Animal De Novo Genome Sequencing
De NovoSekvensering avser konstruktionen av en arts hela genom med hjälp av sekvenseringstekniker i avsaknad av ett referensgenom. Införandet och den utbredda användningen av tredje generationens sekvensering, med längre avläsningar, har avsevärt förbättrat genomsammansättningen genom att öka överlappningen mellan avläsningarna. Denna förbättring är särskilt relevant när man har att göra med utmanande genom, såsom de som uppvisar hög heterozygositet, en hög andel repetitiva regioner, polyploider och regioner med repetitiva element, onormalt GC-innehåll eller hög komplexitet som vanligtvis är dåligt sammansatta med enbart kortläsningssekvensering.
Vår helhetslösning erbjuder integrerade sekvenseringstjänster och bioinformatisk analys som levererar ett högkvalitativt de novo-sammansatt genom. En initial genomundersökning med Illumina ger uppskattningar av genomets storlek och komplexitet, och denna information används för att vägleda nästa steg med långtidssekvensering med PacBio HiFi, följt avpå nyttsammansättning av contigs. Den efterföljande användningen av HiC-sammansättning möjliggör förankring av contigs till genomet, vilket erhåller en sammansättning på kromosomnivå. Slutligen annoteras genomet genom genprediktion och genom sekvensering av uttryckta gener, med hjälp av transkriptomer med korta och långa avläsningar.
Servicefunktioner
● Integrering av flera sekvenserings- och bioinformatiska tjänster i en enda lösning:
Genomundersökning med Illumina för att uppskatta genomstorlek och vägleda efterföljande steg;
Långläsningssekvensering förpå nyttmontering av contigs;
Hi-C-sekvensering för kromosomförankring;
mRNA-sekvensering för annotering av gener;
Validering av monteringen.
● Tjänst lämplig för att konstruera nya genom eller förbättra befintliga referensgenom för arter av intresse.
Servicefördelar
Utveckling av sekvenseringsplattformar och bioinformatik inompå nyttgenomsammansättning
(Amarasinghe SL m.fl.,Genombiologi, 2020)
●Omfattande expertis och publikationshistorikBMKGene har samlat på sig massiv erfarenhet av högkvalitativ genomsammansättning av olika arter, inklusive diploida genom och mycket komplexa genom av polyploida och allopolyploida arter. Sedan 2018 har vi bidragit till över300 publikationer med stor genomslagskraft, varav 20+ är publicerade i Nature Genetics.
● En komplett lösningVår integrerade metod kombinerar flera sekvenseringstekniker och bioinformatiska analyser i ett sammanhängande arbetsflöde, vilket levererar ett högkvalitativt sammansatt genom.
●Skräddarsydd efter dina behovVårt arbetsflöde för tjänster är anpassningsbart, vilket möjliggör anpassning för genom med olika egenskaper och specifika forskningsbehov. Detta inkluderar att hantera jättegenom, polyploida genom, höggradigt heterozygota genom med mera.
●Högkvalificerat bioinformatik- och laboratorieteammed stor erfarenhet inom både den experimentella och bioinformatiska fronten av komplexa genomsammansättningar och en rad patent och upphovsrätter till programvara.
●Support efter försäljning:Vårt engagemang sträcker sig bortom projektets slutförande med en 3-månaders eftermarknadsservice. Under denna tid erbjuder vi projektuppföljning, felsökningshjälp och frågestunder för att besvara eventuella frågor relaterade till resultaten.
Servicespecifikationer
| Genomundersökning | Genommontering | Kromosomnivå | Genomannotering |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| 30X PacBio CCS HiFi-avläsningar | 100X Hi-C | RNA-sekvensering Illumina PE150 10 Gb + (frivillig) Full längd RNA-sekvensering PacBio 40 Gb eller Nanopore 12 Gb |
Servicekrav
För genomundersökning, genommontering och Hi-C-montering:
| Vävnad eller extraherade nukleinsyror | Genomundersökning | Genommontering med PacBio | Hi-C-montering |
| Djurens inälvor | 0,5–1 g
| ≥ 3,5 g | ≥2 g |
| Djurmuskel | ≥ 5 g | ||
| Däggdjursblod | 1,5 ml
| ≥ 5 ml | ≥2 ml |
| Blod från fjäderfä/fisk | ≥ 0,5 ml | ||
| Växt - Färska blad | 1–2 gram | ≥ 5 g | ≥ 4 g |
| Odlade celler |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| Insekt | 0,5–1 g | ≥ 3 g | ≥ 2 g |
| Extraherat DNA | Koncentration: ≥1 ng/µL Mängd ≥ 30 ng Begränsad eller ingen nedbrytning eller kontaminering | Koncentration: ≥ 50 ng/µL Mängd: 10 µg/flödescell/prov OD260/280=1,7–2,2 OD260/230=1,8–2,5 Begränsad eller ingen nedbrytning eller kontaminering |
-
|
För genomannotering med transkriptomik:
| Vävnad eller extraherade nukleinsyror | Illumina Transkriptom | PacBio Transcriptome | Nanopore Transkriptom |
| Växt - Rot/Stjälk/Kronblad | 450 mg | 600 mg | |
| Växt – Blad/Frö | 300 mg | 300 mg | |
| Växt - Frukt | 1,2 g | 1,2 g | |
| Djurhjärta/tarm | 300 mg | 300 mg | |
| Djurens inälvor/hjärna | 240 mg | 240 mg | |
| Djurmuskel | 450 mg | 450 mg | |
| Djurben/hår/hud | 1 gram | 1 gram | |
| Leddjur - Insekt | 6 | 6 | |
| Leddjur - Kräftdjur | 300 mg | 300 mg | |
| Helblod | 1 rör | 1 rör | |
| Extraherat RNA | Koncentration: ≥ 20 ng/µL Mängd ≥ 0,3 µg OD260/280=1,7–2,5 OD260/230=0,5–2,5 RIN≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Koncentration: ≥ 100 ng/µL Mängd ≥ 0,75 µg OD260/280=1,7–2,5 OD260/230=0,5–2,5 RIN≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Koncentration: ≥ 100 ng/µL Mängd ≥ 0,75 µg OD260/280=1,7–2,5 OD260/230=0,5–2,5 RIN≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Rekommenderad provleverans
Behållare: 2 ml centrifugrör (Folie rekommenderas inte)
(För de flesta proverna rekommenderar vi att de inte konserveras i etanol.)
Märkning av prover: Prover måste vara tydligt märkta och identiska med det inskickade provinformationsformuläret.
Leverans: Torris: Prover måste först packas i påsar och begravas i torris.
Arbetsflöde
Servicearbetsflöde
Experimentdesign
Provleverans
DNA-extraktion
Biblioteksbyggnation
Sekvensering
Dataanalys
Eftermarknadstjänster
Komplett bioinformatisk analys, uppdelad i fyra steg:
1) Genomstudie, baserad på k-meranalys med NGS-avläsningar:
Uppskattning av genomstorlek
Uppskattning av heterozygositet
Uppskattning av repetitiva regioner
2) Genommontering med PacBio HiFi:
På nyttmontering
Assembly-bedömning: inklusive BUSCO-analys för genomfullständighet och kartläggning av NGS- och PacBio HiFi-avläsningar bakåt
3) Hi-C-montering:
Hi-C-bibliotekets kvalitetskontroll: uppskattning av giltiga Hi-C-interaktioner
Hi-C-montering: gruppering av contigs i grupper, följt av contig-ordning inom varje grupp och tilldelning av contig-orientering
Hi-C-utvärdering
4) Genomannotering:
Icke-kodande RNA-prediktion
Identifiering av repetitiva sekvenser (transposoner och tandemupprepningar)
Genförutsägelse
§På nyttab initio-algoritmer
§ Baserat på homologi
§ Baserat på transkriptom, med långa och korta avläsningar: avläsningarna ärpå nyttsammansatt eller mappad till utkastets genom
§ Annotering av förutspådda gener med flera databaser
1) Genomundersökning - k-meranalys
2) Genommontering
2) Genommontering – PacBio HiFi läser mappning till utkastmontering
2) Hi-C-sammansättning – uppskattning av giltiga Hi-C-interaktionspar
3) Hi-C utvärdering efter montering
4) Genomannotering – integration av förutspådda gener
4) Genomannotering – annotering av förutspådda gener
Utforska de framsteg som möjliggjorts av BMKGenes de novo genomassembleringstjänster genom en kuraterad samling publikationer:
Li, C. et al. (2021) 'Genomsekvenser avslöjar globala spridningsvägar och antyder konvergenta genetiska anpassningar i sjöhästars evolution', Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. et al. (2023) 'Storskaliga kromosomförändringar leder till förändringar i uttryck på genomnivå, miljöanpassning och artbildning hos gayalen (Bos frontalis)', Molecular Biology and Evolution, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. et al. (2023) 'Genomsammansättning och genetisk dissektion av en framträdande torktålig majs-groddplasma', Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), s. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. et al. (2023) 'Avslöjar evolutionen av tropanalkaloidbiosyntes genom att analysera två genom i familjen Solanaceae', Nature Communications 2023 14:1, 14(1), s. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Utmanande fallstudier:
Telomer-till-telomer-sammansättning:Fu, A. et al. (2023) 'Telomer-till-telomer-genomsammansättning hos bittermelon (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) avslöjar genetiska egenskaper hos fruktutveckling, sammansättning och mognad', Horticulture Research, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Haplotypmontering:Hu, W. et al. (2021) 'Alleldefinierat genom avslöjar biallelisk differentiering under kassavautveckling', Molecular Plant, 14(6), s. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Jättegenomsamling:Yuan, J. et al. (2022) 'Genomisk grund för giga-kromosomerna och giga-genomet hos trädpionen Paeonia ostii', Nature Communications 2022 13:1, 13(1), s. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Polyploid genomsammansättning:Zhang, Q. et al. (2022) 'Genomiska insikter i den senaste kromosomreduktionen hos autopolyploid sockerrörsart Saccharum spontaneum', Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), s. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
