-
Phân tích hiệp hội toàn bộ bộ gen
Mục đích của Nghiên cứu Hiệp hội Toàn bộ Bộ gen (GWAS) là xác định các biến thể di truyền (kiểu gen) liên kết với các đặc điểm cụ thể (kiểu hình). Bằng cách xem xét kỹ lưỡng các dấu hiệu di truyền trên toàn bộ bộ gen ở một số lượng lớn các cá thể, GWAS ngoại suy mối liên hệ kiểu hình-kiểu gen thông qua các phân tích thống kê ở cấp độ quần thể. Phương pháp này tìm thấy những ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu bệnh tật ở người và khám phá các gen chức năng liên quan đến những đặc điểm phức tạp ở động vật hoặc thực vật.
Tại BMKGENE, chúng tôi đưa ra hai cách để tiến hành GWAS trên các quần thể lớn: sử dụng Trình tự toàn bộ bộ gen (WGS) hoặc chọn phương pháp giải trình tự bộ gen đại diện giảm bớt, Đoạn khuếch đại vị trí cụ thể (SLAF) do nội bộ phát triển. Trong khi WGS phù hợp với các bộ gen nhỏ hơn, SLAF nổi lên như một giải pháp thay thế hiệu quả về mặt chi phí để nghiên cứu các quần thể lớn hơn với bộ gen dài hơn, giảm thiểu chi phí giải trình tự một cách hiệu quả, đồng thời đảm bảo hiệu quả phát hiện dấu hiệu di truyền cao.
-
Giải trình tự toàn bộ bộ gen thực vật/động vật
Giải trình tự toàn bộ bộ gen (WGS), còn được gọi là sắp xếp lại trình tự, đề cập đến toàn bộ trình tự bộ gen của các cá thể khác nhau của loài có bộ gen tham chiếu đã biết. Trên cơ sở này, sự khác biệt về gen của các cá thể hoặc quần thể có thể được xác định rõ hơn. WGS cho phép xác định Đa hình Nucleotide đơn (SNP), Xóa phần chèn (InDel), Biến thể cấu trúc (SV) và Biến thể số bản sao (CNV). SV chiếm phần lớn cơ sở biến thể hơn SNP và có tác động lớn hơn đến bộ gen, ảnh hưởng đáng kể đến các sinh vật sống. Mặc dù sắp xếp lại trình tự đọc ngắn có hiệu quả trong việc xác định SNP và InDels, nhưng sắp xếp lại trình tự đọc dài cho phép xác định chính xác hơn các đoạn lớn và các biến thể phức tạp.
-
Di truyền học tiến hóa
Di truyền tiến hóa là một dịch vụ giải trình tự toàn diện được thiết kế để đưa ra cách giải thích sâu sắc về quá trình tiến hóa trong một nhóm lớn các cá thể, dựa trên các biến thể di truyền, bao gồm SNP, InDels, SV và CNV. Dịch vụ này bao gồm tất cả các phân tích cần thiết để làm sáng tỏ những thay đổi tiến hóa và đặc điểm di truyền của quần thể, bao gồm các đánh giá về cấu trúc quần thể, đa dạng di truyền và các mối quan hệ phát sinh gen. Hơn nữa, nó đi sâu vào các nghiên cứu về dòng gen, cho phép ước tính quy mô quần thể hiệu quả và thời gian phân kỳ. Các nghiên cứu di truyền tiến hóa mang lại những hiểu biết có giá trị về nguồn gốc và sự thích nghi của các loài.
Tại BMKGENE, chúng tôi đưa ra hai con đường để tiến hành nghiên cứu di truyền tiến hóa trên các quần thể lớn: sử dụng giải trình tự toàn bộ bộ gen (WGS) hoặc chọn phương pháp giải trình tự bộ gen đại diện giảm bớt, Đoạn khuếch đại vị trí cụ thể (SLAF) do nội bộ phát triển. Trong khi WGS phù hợp với các bộ gen nhỏ hơn, SLAF nổi lên như một giải pháp thay thế hiệu quả về mặt chi phí để nghiên cứu các quần thể lớn hơn với bộ gen dài hơn, giảm thiểu chi phí giải trình tự một cách hiệu quả.
-
Bộ gen so sánh
Bộ gen so sánh liên quan đến việc kiểm tra và so sánh toàn bộ trình tự và cấu trúc bộ gen giữa các loài khác nhau. Lĩnh vực này tìm cách tiết lộ sự tiến hóa của các loài, giải mã các chức năng gen và làm sáng tỏ các cơ chế điều hòa di truyền bằng cách xác định các cấu trúc và thành phần trình tự được bảo tồn hoặc khác nhau trên các sinh vật khác nhau. Một nghiên cứu về bộ gen so sánh toàn diện bao gồm các phân tích như họ gen, sự phát triển tiến hóa, các sự kiện nhân đôi toàn bộ bộ gen và tác động của áp lực chọn lọc.
-
Lắp ráp bộ gen dựa trên Hi-C
Hi-C là phương pháp được thiết kế để nắm bắt cấu hình nhiễm sắc thể bằng cách kết hợp việc thăm dò các tương tác dựa trên vùng lân cận và giải trình tự thông lượng cao. Cường độ của những tương tác này được cho là có mối tương quan nghịch với khoảng cách vật lý trên nhiễm sắc thể. Do đó, dữ liệu Hi-C được sử dụng để hướng dẫn phân cụm, sắp xếp và định hướng các chuỗi được tập hợp trong bộ gen dự thảo và neo chúng vào một số lượng nhiễm sắc thể nhất định. Công nghệ này cho phép tập hợp bộ gen ở cấp độ nhiễm sắc thể trong trường hợp không có bản đồ di truyền dựa trên quần thể. Mỗi bộ gen đều cần có Hi-C.
-
Trình tự bộ gen De Novo của thực vật/động vật
De Novogiải trình tự đề cập đến việc xây dựng toàn bộ bộ gen của một loài bằng cách sử dụng các công nghệ giải trình tự trong trường hợp không có bộ gen tham chiếu. Việc giới thiệu và áp dụng rộng rãi trình tự thế hệ thứ ba, bao gồm các lần đọc dài hơn, đã tăng cường đáng kể việc tập hợp bộ gen bằng cách tăng sự chồng chéo giữa các lần đọc. Cải tiến này đặc biệt thích hợp khi xử lý các bộ gen đầy thách thức, chẳng hạn như những bộ gen có tính dị hợp tử cao, tỷ lệ cao các vùng lặp lại, đa bội và các vùng có các yếu tố lặp đi lặp lại, hàm lượng GC bất thường hoặc độ phức tạp cao thường được lắp ráp kém bằng cách sử dụng trình tự đọc ngắn. một mình.
Giải pháp toàn diện của chúng tôi cung cấp các dịch vụ giải trình tự tích hợp và phân tích tin sinh học nhằm mang lại bộ gen được tập hợp de novo chất lượng cao. Cuộc khảo sát bộ gen ban đầu với Illumina cung cấp các ước tính về kích thước và độ phức tạp của bộ gen và thông tin này được sử dụng để hướng dẫn bước tiếp theo của quá trình giải trình tự đọc dài với PacBio HiFi, sau đó làmới bắt đầulắp ráp các đường viền. Việc sử dụng tổ hợp HiC sau đó cho phép gắn các nhánh vào bộ gen, thu được tổ hợp ở cấp độ nhiễm sắc thể. Cuối cùng, bộ gen được chú thích bằng khả năng dự đoán gen và bằng cách giải trình tự các gen biểu hiện, sử dụng các bản phiên mã có khả năng đọc ngắn và dài.
-
Giải trình tự toàn bộ exome của con người
Giải trình tự exome toàn bộ con người (hWES) được thừa nhận rộng rãi là phương pháp giải trình tự mạnh mẽ và hiệu quả về mặt chi phí để xác định chính xác các đột biến gây bệnh. Mặc dù chỉ chiếm khoảng 1,7% toàn bộ bộ gen, nhưng exon đóng một vai trò quan trọng bằng cách phản ánh trực tiếp đặc điểm của tổng số chức năng protein. Đáng chú ý, trong bộ gen của con người, hơn 85% đột biến liên quan đến bệnh tật đều biểu hiện ở vùng mã hóa protein. BMKGENE cung cấp dịch vụ giải trình tự toàn bộ exome của con người một cách toàn diện và linh hoạt với hai chiến lược thu thập exon khác nhau có sẵn để đáp ứng các mục tiêu nghiên cứu khác nhau.
-
Trình tự phân đoạn khuếch đại theo vị trí cụ thể (SLAF-Seq)
Kiểu gen thông lượng cao, đặc biệt là trên các quần thể quy mô lớn, là bước cơ bản trong nghiên cứu liên kết di truyền và cung cấp cơ sở di truyền cho việc khám phá gen chức năng, phân tích tiến hóa, v.v. Thay vì sắp xếp lại trình tự toàn bộ bộ gen một cách sâu sắc,Giảm trình tự bộ gen đại diện (RRGS)thường được sử dụng trong các nghiên cứu này để giảm thiểu chi phí giải trình tự trên mỗi mẫu trong khi vẫn duy trì hiệu quả hợp lý trong việc phát hiện dấu hiệu di truyền. RRGS đạt được điều này bằng cách tiêu hóa DNA bằng các enzym giới hạn và tập trung vào phạm vi kích thước đoạn cụ thể, từ đó chỉ giải trình tự một phần của bộ gen. Trong số các phương pháp RRGS khác nhau, Trình tự phân đoạn khuếch đại theo vị trí cụ thể (SLAF) là một cách tiếp cận có chất lượng cao và có thể tùy chỉnh. Phương pháp này do BMKGene phát triển độc lập, tối ưu hóa bộ enzyme giới hạn cho mọi dự án. Điều này đảm bảo tạo ra một số lượng đáng kể các thẻ SLAF (các vùng 400-500 bps của bộ gen được sắp xếp theo trình tự) được phân bố đồng đều trên toàn bộ bộ gen đồng thời tránh các vùng lặp lại một cách hiệu quả, do đó đảm bảo phát hiện dấu hiệu di truyền tốt nhất.
