Секвенування генома рослин/тварин De Novo
Де НовоСеквенування стосується побудови цілого геному виду за допомогою технологій секвенування за відсутності референсного геному. Впровадження та широке впровадження секвенування третього покоління, що включає довші зчитування, значно покращили складання геному шляхом збільшення перекриття між зчитуваннями. Це покращення особливо актуальне при роботі зі складними геномами, такими як ті, що демонструють високу гетерозиготність, високе співвідношення повторюваних ділянок, поліплоїди та ділянки з повторюваними елементами, аномальний вміст GC або високу складність, які зазвичай погано збираються за допомогою лише секвенування коротких зчитувань.
Наше універсальне рішення надає інтегровані послуги секвенування та біоінформаційного аналізу, що забезпечує високоякісний de novo зібраний геном. Початкове дослідження геному за допомогою Illumina надає оцінки розміру та складності геному, і ця інформація використовується для керівництва наступним кроком секвенування довгих фрагментів за допомогою PacBio HiFi, а потім...з самого початкускладання контигів. Подальше використання HiC-складання дозволяє закріпити контиги в геномі, отримуючи складання на рівні хромосом. Нарешті, геном анотується за допомогою прогнозування генів та секвенування експресованих генів, вдаючись до транскриптомів з короткими та довгими зчитуваннями.
Функції сервісу
● Інтеграція кількох послуг секвенування та біоінформатики в єдине рішення:
Геномне дослідження за допомогою Illumina для оцінки розміру геному та спрямування подальших кроків;
Послідовність довгого читання дляз самого початкузбірка контигів;
Hi-C секвенування для закріплення хромосом;
секвенування мРНК для анотації генів;
Валідація збірки.
● Сервіс, що підходить для створення нових геномів або вдосконалення існуючих референтних геномів для видів, що становлять інтерес.
Переваги сервісу
Розробка платформ секвенування та біоінформатики вз самого початкузбірка геному
(Амарасінгхе С.Л. та ін.,Біологія геному, 2020)
●Великий досвід та публікаційний досвідBMKGene накопичив величезний досвід у високоякісному складанні геномів різноманітних видів, включаючи диплоїдні геноми та високоскладні геноми поліплоїдних та алополіплоїдних видів. З 2018 року ми зробили внесок у понад300 публікацій з високим імпакт-фактором, понад 20 з яких опубліковані в Nature Genetics.
● Комплексне рішення: наш інтегрований підхід поєднує різні технології секвенування та біоінформаційні аналізи в єдиний робочий процес, забезпечуючи високоякісний зібраний геном.
●Адаптовано до ваших потребНаш робочий процес можна налаштувати, що дозволяє адаптацію до геномів з різноманітними характеристиками та специфічними дослідницькими потребами. Це включає в себе роботу з гігантськими геномами, поліплоїдними геномами, високогетерозиготними геномами тощо.
●Висококваліфікована команда фахівців з біоінформатики та лабораторіїз великим досвідом як в експериментальній, так і в біоінформатичній сфері складних геномних збірок, а також низкою патентів та авторських прав на програмне забезпечення.
●Післяпродажна підтримка:Наші зобов'язання поширюються після завершення проекту та включають 3-місячний післяпродажний період обслуговування. Протягом цього часу ми пропонуємо супровід проекту, допомогу в усуненні несправностей та сесії запитань і відповідей для вирішення будь-яких питань, пов'язаних з результатами.
Специфікації послуг
| Огляд геному | Збірка геному | На рівні хромосом | Анотація геному |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| 30X PacBio CCS HiFi читає | 100X Hi-C | РНК-секвенування Illumina PE150 10 Гб + (необов'язково) Повнорозмірне РНК-секвенування PacBio 40 Гб або Нанопор 12 Гб |
Вимоги до обслуговування
Для дослідження геному, складання геному та складання Hi-C:
| Тканинні або екстраговані нуклеїнові кислоти | Огляд геному | Збірка геному за допомогою PacBio | Збірка Hi-C |
| Тваринні нутрощі | 0,5-1 г
| ≥ 3,5 г | ≥2 г |
| М'язи тварин | ≥ 5 г | ||
| Кров ссавців | 1,5 мл
| ≥ 5 мл | ≥2 мл |
| Кров птиці/риби | ≥ 0,5 мл | ||
| Рослина - свіжий лист | 1-2 г | ≥ 5 г | ≥ 4 г |
| Культивовані клітини |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| Комаха | 0,5-1 г | ≥ 3 г | ≥ 2 г |
| Екстрагована ДНК | Концентрація: ≥1 нг/мкл Кількість ≥ 30 нг Обмежена або відсутня деградація чи забруднення | Концентрація: ≥ 50 нг/мкл Кількість: 10 мкг/проточна комірка/зразок OD260/280=1,7-2,2 OD260/230=1,8-2,5 Обмежена або відсутня деградація чи забруднення |
-
|
Для анотації геному за допомогою транскриптоміки:
| Тканинні або екстраговані нуклеїнові кислоти | Транскриптом Illumina | Транскриптом PacBio | Нанопорний транскриптом |
| Рослина - корінь/стебло/пелюстка | 450 мг | 600 мг | |
| Рослина – Листок/Насіння | 300 мг | 300 мг | |
| Рослина - Плід | 1,2 г | 1,2 г | |
| Серце/кишечник тварини | 300 мг | 300 мг | |
| Внутрішньощі/мозок тварин | 240 мг | 240 мг | |
| М'язи тварин | 450 мг | 450 мг | |
| Кістки/Волосся/Шкіра тварин | 1 г | 1 г | |
| Членистоногі - комахи | 6 | 6 | |
| Членистоногі - ракоподібні | 300 мг | 300 мг | |
| Цільна кров | 1 тюбик | 1 тюбик | |
| Екстрагована РНК | Концентрація: ≥ 20 нг/мкл Кількість ≥ 0,3 мкг OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 РІН≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Концентрація: ≥ 100 нг/мкл Кількість ≥ 0,75 мкг OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 РІН≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Концентрація: ≥ 100 нг/мкл Кількість ≥ 0,75 мкг OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 РІН≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Рекомендована доставка зразків
Контейнер: центрифужна пробірка об'ємом 2 мл (використання олов'яної фольги не рекомендується)
(Для більшості зразків ми рекомендуємо не зберігати в етанолі.)
Маркування зразків: Зразки повинні бути чітко марковані та ідентичні поданій формі інформації про зразок.
Відвантаження: Сухий лід: Зразки необхідно спочатку упакувати в пакети та закопати в сухому льоду.
Робочий процес
Робочий процес служби
Дизайн експерименту
Доставка зразків
Екстракція ДНК
Будівництво бібліотеки
Секвенування
Аналіз даних
Післяпродажне обслуговування
Повний біоінформаційний аналіз, розділений на 4 кроки:
1) Геномне дослідження, засноване на k-мерному аналізі за допомогою NGS, показує:
Оцінка розміру геному
Оцінка гетерозиготності
Оцінка повторюваних областей
2) Збірка геному за допомогою PacBio HiFi:
Де новозбірка
Оцінка збірки: включаючи аналіз BUSCO на повноту геному та картування даних NGS та PacBio HiFi
3) Збірка Hi-C:
Контроль якості бібліотеки Hi-C: оцінка дійсних взаємодій Hi-C
Збірка Hi-C: кластеризація контигів у групи, а потім упорядкування контигів у кожній групі та призначення орієнтації контигів
Оцінка Hi-C
4) Анотація геному:
Прогнозування некодуючої РНК
Ідентифікація повторюваних послідовностей (транспозонів та тандемних повторів)
Прогнозування генів
§Де ново: алгоритми ab initio
§ На основі гомології
§ На основі транскриптому, з довгими та короткими зчитуваннями: зчитування єз самого початкузібрані або зіставлені з чорновим геномом
§ Анотація передбачуваних генів за допомогою кількох баз даних
1) Геномне дослідження - k-мерний аналіз
2) Збірка геному
2) Збірка геному – PacBio HiFi зчитує мапування для створення чернетки збірки
2) Збірка Hi-C – оцінка дійсних пар взаємодій Hi-C
3) Оцінка Hi-C після складання
4) Анотація геному – інтеграція передбачених генів
4) Анотація геному – анотація передбачених генів
Ознайомтеся з досягненнями, що стали можливими завдяки послугам BMKGene зі складання геному de novo, за допомогою кураторської колекції публікацій:
Лі, К. та ін. (2021) «Послідовності геномів розкривають глобальні шляхи розселення та вказують на конвергентні генетичні адаптації в еволюції морських коників», Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Лі, Ю. та ін. (2023) «Масштабні хромосомні зміни призводять до змін експресії на рівні геному, адаптації до навколишнього середовища та видоутворення у гаяла (Bos frontalis)», Молекулярна біологія та еволюція, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Тянь, Т. та ін. (2023) «Збірка геному та генетичний розтин відомої посухостійкої зародкової плазми кукурудзи», Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), с. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. та ін. (2023) «Виявлення еволюції біосинтезу алкалоїду тропану шляхом аналізу двох геномів родини пасльонових», Nature Communications 2023 14:1, 14(1), с. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Складні тематичні дослідження:
Збірка теломер з теломерою:Фу, А. та ін. (2023) «Теломерно-теломерна збірка геному гіркого дині (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) виявляє розвиток, склад та генетичні характеристики дозрівання плодів», Horticulture Research, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Збірка гаплотипу:Ху, В. та ін. (2021) «Алельно-визначений геном виявляє біалельну диференціацію під час еволюції маніоки», Molecular Plant, 14(6), стор. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Гігантська збірка геному:Юань, Дж. та ін. (2022) «Геномна основа гігахромосом та гігагеному деревоподібного півонії Paeonia ostii», Nature Communications 2022 13:1, 13(1), с. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Збірка поліплоїдного геному:Zhang, Q. та ін. (2022) «Геномні дані щодо нещодавнього зниження кількості хромосом у аутополіплоїдній цукровій тростині Saccharum spontaneum», Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), стор. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
