Mpangilio wa Genome wa Mimea/Mnyama wa De Novo
De NovoMfuatano unarejelea ujenzi wa jenomu nzima ya spishi kwa kutumia teknolojia za mfuatano bila jenomu ya marejeleo. Utangulizi na utumiaji mkubwa wa mfuatano wa kizazi cha tatu, unaojumuisha usomaji mrefu zaidi, umeboresha sana mkusanyiko wa jenomu kwa kuongeza mwingiliano kati ya usomaji. Uboreshaji huu ni muhimu sana wakati wa kushughulika na jenomu zenye changamoto, kama vile zile zinazoonyesha heterozygosity ya juu, uwiano mkubwa wa maeneo yanayojirudia, poliploidi, na maeneo yenye vipengele vinavyojirudia, yaliyomo yasiyo ya kawaida ya GC, au ugumu mkubwa ambao kwa kawaida hukusanywa vibaya kwa kutumia mfuatano wa usomaji mfupi pekee.
Suluhisho letu la kituo kimoja hutoa huduma jumuishi za mpangilio na uchambuzi wa kibiolojia unaotoa jenomu mpya iliyokusanywa kwa ubora wa juu. Utafiti wa awali wa jenomu na Illumina hutoa makadirio ya ukubwa na ugumu wa jenomu, na taarifa hii inatumika kuongoza hatua inayofuata ya mpangilio wa kusoma kwa muda mrefu na PacBio HiFi, ikifuatiwa nade novomkusanyiko wa viunganishi. Matumizi yanayofuata ya mkusanyiko wa HiC huwezesha kushikilia viunganishi kwenye jenomu, na kupata mkusanyiko wa kiwango cha kromosomu. Hatimaye, jenomu hufafanuliwa kwa utabiri wa jeni na kwa kupanga jeni zilizoonyeshwa kwa mpangilio, ikitegemea transcriptome zenye usomaji mfupi na mrefu.
Vipengele vya Huduma
● Ujumuishaji wa huduma nyingi za mpangilio na bioinformatiki katika suluhisho la kituo kimoja:
Utafiti wa jenomu na Illumina ili kukadiria ukubwa wa jenomu na kuongoza hatua zinazofuata;
Mfuatano mrefu wa kusoma kwade novomkusanyiko wa viunganishi;
Mfuatano wa Hi-C kwa ajili ya kushikilia kromosomu;
mpangilio wa mRNA kwa ajili ya ufafanuzi wa jeni;
Uthibitishaji wa mkusanyiko.
● Huduma inayofaa kwa ajili ya kujenga jenomu mpya au uboreshaji wa jenomu za marejeleo zilizopo kwa spishi zinazovutia.
Faida za Huduma
Maendeleo ya majukwaa ya upangaji na bioinformatiki katikade novomkusanyiko wa jenomu
(Amarasinghe SL et al.,Biolojia ya Jenomu, 2020)
●Rekodi ya Utaalamu na Uchapishaji wa Kina: BMKGene imekusanya uzoefu mkubwa katika mkusanyiko wa jenomu wa hali ya juu wa spishi mbalimbali, ikiwa ni pamoja na jenomu za diploidi na jenomu changamano sana za spishi za poliploidi na alopoliploidi. Tangu 2018, tumechangia zaidi yaMachapisho 300 yenye athari kubwa, na zaidi ya 20 kati yao yamechapishwa katika Nature Genetics.
● Suluhisho la kituo kimoja: mbinu yetu jumuishi inachanganya teknolojia nyingi za mfuatano na uchanganuzi wa kibiolojia katika mtiririko wa kazi unaoshikamana, na kutoa jenomu iliyokusanywa yenye ubora wa hali ya juu.
●Imeundwa kwa Mahitaji Yako: Mtiririko wetu wa huduma unaweza kubadilishwa, kuruhusu marekebisho kwa jenomu zenye vipengele mbalimbali na mahitaji maalum ya utafiti. Hii inajumuisha jenomu kubwa, jenomu za poliploidi, jenomu zenye utofauti mkubwa, na zaidi.
●Timu ya Bioinformatiki na Maabara yenye Ustadi wa Juu: mwenye uzoefu mkubwa katika nyanja ya majaribio na bioinformatiki ya mikusanyiko tata ya jenomu na mfululizo wa hataza na hakimiliki za programu.
●Usaidizi wa Baada ya Mauzo:Ahadi yetu inaenea zaidi ya kukamilika kwa mradi kwa kipindi cha miezi 3 baada ya mauzo. Wakati huu, tunatoa ufuatiliaji wa mradi, usaidizi wa utatuzi wa matatizo, na vipindi vya Maswali na Majibu ili kushughulikia maswali yoyote yanayohusiana na matokeo.
Vipimo vya Huduma
| Utafiti wa jenomu | Mkusanyiko wa jenomu | Kiwango cha kromosomu | Maelezo ya Jenomu |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| Usomaji wa HiFi wa PacBio CCS 30X | 100X Hi-C | RNA-seq Illumina PE150 10 Gb + (hiari) Urefu kamili wa RNA-seq PacBio 40 Gb au Nanopore 12 Gb |
Mahitaji ya Huduma
Kwa Utafiti wa Jenomu, Mkutano wa Jenomu na Mkutano wa Hi-C:
| Asidi za kiini zilizotolewa au tishu | Utafiti wa Jenomu | Kusanyiko la Jenomu kwa kutumia PacBio | Mkutano wa Hi-C |
| Viti vya Ndani vya Mnyama | ≥ 0.2 g
| ≥ 1 g | ≥ 1 g |
| Misuli ya Wanyama | |||
| Damu ya Mamalia | ≥ 0.3 mL | ≥ 1 mL | ≥ 2 mL |
| Kuku/Damu ya Samaki | ≥ 0.05 mL | ≥ 0.1 mL | |
| Mmea - Jani Jipya | ≥ 0.5 g | ≥ 2 g | ≥ 2 g |
| Seli Zilizokuzwa | ≥ 1x106 | ≥ 5x106 | ≥ 1x107 |
| Mdudu | ≥ 0.2 g | ≥ 1 g | ≥ 1 g |
| Kiumbe cha majini - Tishu za misuli | ≥ 0.3 g | ≥ 1.5 g | ≥ 1.0 g |
| Viumbe vya majini - Mwani | ≥ 0.5 g | ≥ 3.0 g | ≥ 2.0 g |
| DNA iliyotolewa | Mkusanyiko: ≥1 ng/µL Kiasi ≥ 30 ng Uharibifu au uchafuzi mdogo au hakuna kabisa | Mkusanyiko: ≥ 50 ng/µL Kiasi: 8 µg/seli ya mtiririko/sampuli OD260/280=1.7-2.2 OD260/230=1.8-2.5 Uharibifu au uchafuzi mdogo au hakuna kabisa |
-
|
Kwa maelezo ya Jenomu yenye transcriptomics:
| Asidi za kiini zilizotolewa au tishu | Nakala ya Illumina | Nakala ya PacBio | Nanopore Transcriptome |
| Mmea - Mzizi/Shina/Petali | 450 mg | 600 mg | |
| Mmea - Jani/Mbegu | 300 mg | 300 mg | |
| Mmea - Matunda | 1.2 g | 1.2 g | |
| Moyo/Utumbo wa Mnyama | 300 mg | 300 mg | |
| Ubongo/Ubongo wa Mnyama | 240 mg | 240 mg | |
| Misuli ya Wanyama | 450 mg | 450 mg | |
| Mifupa/Nywele/Ngozi ya Wanyama | 1 g | 1 g | |
| Arthropodi - Mdudu | 6 | 6 | |
| Arthropodi - Krustasia | 300 mg | 300 mg | |
| Damu nzima | Mrija 1 | Mrija 1 | |
| RNA iliyotolewa | Mkusanyiko: ≥ 20 ng/µL Kiasi ≥ 0.3 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 RIN≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Kuzingatia: ≥ 100 ng/µL Kiasi ≥ 1 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 RIN≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Kuzingatia: ≥ 100 ng/µL Kiasi ≥ 1 µg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5-2.5 RIN≥ 7.5 5≥28S/18S≥1 |
Uwasilishaji wa Sampuli Uliopendekezwa
Chombo: Mrija wa sentrifuge wa mililita 2 (Foili ya bati haipendekezwi)
(Kwa sampuli nyingi, tunapendekeza zisihifadhiwe kwenye ethanoli.)
Uwekaji lebo wa sampuli: Sampuli lazima ziwe na lebo wazi na zifanane na fomu ya taarifa ya sampuli iliyowasilishwa.
Usafirishaji: Barafu kavu: Sampuli zinahitaji kupakiwa kwenye mifuko kwanza na kuzikwa kwenye barafu kavu.
Mtiririko wa kazi
Mtiririko wa Kazi ya Huduma
Ubunifu wa majaribio
Uwasilishaji wa sampuli
Uchimbaji wa DNA
Ujenzi wa maktaba
Mfuatano
Uchambuzi wa data
Huduma za baada ya mauzo
Uchambuzi kamili wa kibiolojia, uliogawanywa katika hatua 4:
1) Utafiti wa jenomu, kulingana na uchambuzi wa k-mer na NGS unasomeka:
Makadirio ya ukubwa wa jenomu
Makadirio ya heterozygosity
Makadirio ya maeneo yanayojirudia
2) Kusanyiko la Jenomu kwa kutumia PacBio HiFi:
De novomkusanyiko
Tathmini ya mkusanyiko: ikijumuisha uchanganuzi wa BUSCO kwa ukamilifu wa jenomu na uchoraji ramani nyuma ya NGS na usomaji wa PacBio HiFi
3) Kiunganishi cha Hi-C:
QC ya maktaba ya Hi-C: makadirio ya mwingiliano halali wa Hi-C
Mkusanyiko wa Hi-C: mkusanyiko wa makundi katika vikundi, ikifuatiwa na mpangilio wa makundi ndani ya kila kikundi na kugawa mwelekeo wa makundi
Tathmini ya Hi-C
4) Maelezo ya jeni:
Utabiri wa RNA usio na msimbo
Utambuzi wa mfuatano unaorudiwa (transposons na kurudia kwa sanjari)
Utabiri wa jeni
§De novo: algoriti za ab initio
§ Kulingana na homolojia
§ Kulingana na transcriptome, yenye usomaji mrefu na mfupi: usomaji nide novoimekusanywa au kupangwa kwenye jenomu ya rasimu
§ Maelezo ya jeni zilizotabiriwa zenye hifadhidata nyingi
1) Uchunguzi wa Jenomu- uchambuzi wa k-mer
2) Mkusanyiko wa Jenomu
2) Mkusanyiko wa Jenomu - PacBio HiFi inasoma ramani hadi mkusanyiko wa rasimu
2) Mkutano wa Hi-C - makadirio ya jozi halali za mwingiliano wa Hi-C
3) Tathmini ya Hi-C baada ya mkusanyiko
4) Maelezo ya Jenomu - ujumuishaji wa jeni zilizotabiriwa
4) Maelezo ya jeni - maelezo ya jeni yaliyotabiriwa
Chunguza maendeleo yaliyowezeshwa na huduma za BMKGene za kukusanya jenomu mpya kupitia mkusanyiko wa machapisho yaliyochaguliwa:
Li, C. et al. (2021) 'Mfuatano wa jenomu huonyesha njia za kutawanyika kwa ulimwengu na kupendekeza marekebisho ya kijenetiki yanayolingana katika mageuko ya farasi wa baharini', Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. et al. (2023) 'Mabadiliko Makubwa ya Kromosomu Husababisha Mabadiliko ya Usemi wa Kiwango cha Jenomu, Marekebisho ya Mazingira, na Utaalamu katika Gayal (Bos frontalis)', Biolojia ya Masi na Mageuko, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. et al. (2023) 'Mkusanyiko wa jeni na ugawanyaji wa kijenetiki wa kijenetiki maarufu cha mahindi kinachostahimili ukame', Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), uk. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. et al. (2023) 'Kufichua mageuko ya usanisinuru wa alkaloidi ya tropane kwa kuchambua jenomu mbili katika familia ya Solanaceae', Nature Communications 2023 14:1, 14(1), uk. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Uchunguzi wa kesi wenye changamoto:
Mkusanyiko wa Telomere-hadi-telomere:Fu, A. et al. (2023) 'Mkusanyiko wa jenomu ya tikitimaji chungu kutoka kwa telomere hadi telomere (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) unaonyesha ukuaji wa matunda, muundo na sifa za kijenetiki zinazoiva', Utafiti wa Kilimo cha Bustani, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Mkusanyiko wa aina ya haplotipu:Hu, W. et al. (2021) 'Jenomu iliyofafanuliwa na aleli huonyesha utofautishaji wa aleli mbili wakati wa mageuko ya mihogo', Molecular Plant, 14(6), uk. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Mkusanyiko mkubwa wa jenomu:Yuan, J. et al. (2022) 'Msingi wa kijiometri wa kromosomu za giga na jeni za giga za peonia ya mti Paeonia ostii', Nature Communications 2022 13:1, 13(1), uk. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Mkusanyiko wa jenomu ya poliploidi:Zhang, Q. et al. (2022) 'Ufahamu wa kijiolojia kuhusu kupungua kwa kromosomu ya hivi karibuni ya autopolyploid miwa Saccharum spontaneum', Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), uk. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
