Секвениране на генома De Novo на растения/животини
Де Новосеквенирането се отнася до изграждането на целия геном на даден вид, като се използват технологии за секвениране в отсъствието на референтен геном. Въвеждането и широкото приемане на секвениране от трето поколение, включващо по-дълги четения, значително подобриха сглобяването на генома чрез увеличаване на припокриването между четенията. Това подобрение е особено уместно, когато се работи с предизвикателни геноми, като тези, показващи висока хетерозиготност, високо съотношение на повтарящи се региони, полиплоиди и региони с повтарящи се елементи, анормално съдържание на GC или висока сложност, които обикновено са лошо сглобени с помощта на секвениране на кратко четене сам.
Нашето решение на едно място предоставя интегрирани услуги за секвениране и биоинформационен анализ, които предоставят висококачествен de novo сглобен геном. Първоначалното изследване на генома с Illumina предоставя оценки на размера и сложността на генома и тази информация се използва за насочване на следващата стъпка на дълго четене на последователности с PacBio HiFi, последвано отde novoсглобяване на контиги. Последващото използване на сглобяване на HiC позволява закотвяне на контигите към генома, получаване на сглобяване на ниво хромозома. И накрая, геномът е анотиран чрез генно предсказване и чрез секвениране на експресирани гени, прибягвайки до транскриптоми с кратки и дълги четения.
Характеристики на услугата
● Интегриране на множество секвениращи и биоинформационни услуги в едно гише:
Изследване на генома с Illumina за оценка на размера на генома и насочване на следващите стъпки;
Дълга последователност на четене заde novoмонтаж на контиги;
Hi-C секвениране за закрепване на хромозоми;
mRNA секвениране за анотация на гени;
Валидиране на сглобката.
● Услуга, подходяща за конструиране на нови геноми или подобряване на съществуващи референтни геноми за представляващи интерес видове.
Предимства на услугата
Разработване на платформи за секвениране и биоинформатика вde novoсглобяване на генома
(Amarasinghe SL и др.,Биология на генома, 2020 г.)
●Обширен експертен опит и публикации: BMKGene е натрупала огромен опит във висококачествено сглобяване на геноми на различни видове, включително диплоидни геноми и много сложни геноми на полиплоидни и алополиплоидни видове. От 2018 г. допринесохме за над300 силно въздействащи публикации, като 20+ от тях са публикувани в Nature Genetics.
● Еднократно решение: нашият интегриран подход съчетава множество технологии за секвениране и биоинформатични анализи в сплотен работен процес, предоставяйки висококачествен сглобен геном.
●Съобразени с вашите нужди: Работният процес на нашата услуга е персонализиран, което позволява адаптиране за геноми с различни характеристики и специфични изследователски нужди. Това включва настаняване на гигантски геноми, полиплоидни геноми, силно хетерозиготни геноми и др.
●Висококвалифициран биоинформатичен и лабораторен екип: с голям опит както в експерименталната, така и в биоинформатиката на сложни геномни сглобки и серия от патенти и авторски права върху софтуер.
●Следпродажбена поддръжка:Нашият ангажимент се простира отвъд завършването на проекта с 3-месечен период на следпродажбено обслужване. През това време ние предлагаме проследяване на проекта, помощ при отстраняване на проблеми и сесии с въпроси и отговори, за да отговорим на всякакви въпроси, свързани с резултатите.
Сервизни спецификации
| Изследване на генома | Сглобяване на генома | Ниво на хромозома | Анотация на генома |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| 30X PacBio CCS HiFi четения | 100X Hi-C | RNA-seq Illumina PE150 10 Gb + (по избор) Пълна дължина RNA-seq PacBio 40 Gb или Nanopore 12 Gb |
Изисквания за обслужване
За изследване на генома, сглобяване на генома и сглобяване на Hi-C:
| Тъканни или екстрахирани нуклеинови киселини | Проучване на генома | Сглобяване на генома с PacBio | Hi-C монтаж |
| Животински вътрешности | 0,5-1 гр
| ≥ 3,5 g | ≥2 g |
| Животински мускули | ≥ 5 g | ||
| Кръв на бозайник | 1,5 мл
| ≥ 5 ml | ≥2 mL |
| Кръв от домашни птици/риби | ≥ 0,5 ml | ||
| Растение - пресни листа | 1-2 гр | ≥ 5 g | ≥ 4 g |
| Култивирани клетки |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| насекомо | 0,5-1 гр | ≥ 3 g | ≥ 2 g |
| Екстрахирана ДНК | Концентрация: ≥1 ng/ µL Количество ≥ 30 ng Ограничено или никакво разграждане или замърсяване | Концентрация: ≥ 50 ng/ µL Количество: 10 µg/проточна клетка/проба OD260/280=1.7-2.2 OD260/230=1.8-2.5 Ограничено или никакво разграждане или замърсяване |
-
|
За анотация на генома с транскриптомика:
| Тъканни или екстрахирани нуклеинови киселини | Транскриптом на Illumina | Транскриптом на PacBio | Нанопорен транскриптом |
| Растение - корен/стъбло/венчелистче | 450 мг | 600 мг | |
| Растение – лист/семе | 300 мг | 300 мг | |
| Растение - Плод | 1,2 g | 1,2 g | |
| Животинско сърце/черва | 300 мг | 300 мг | |
| Животински вътрешности/мозък | 240 мг | 240 мг | |
| Животински мускули | 450 мг | 450 мг | |
| Животински кости/коса/кожа | 1 гр | 1 гр | |
| Артропод - Насекомо | 6 | 6 | |
| Членестоноги - Ракообразни | 300 мг | 300 мг | |
| Пълна кръв | 1 тубичка | 1 тубичка | |
| Екстрахирана РНК | Концентрация: ≥ 20 ng/ µL Количество ≥ 0,3 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Концентрация: ≥ 100 ng/ µL Количество ≥ 0,75 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Концентрация: ≥ 100 ng/ µL Количество ≥ 0,75 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Препоръчителна доставка на мостри
Контейнер: центрофужна епруветка от 2 ml (не се препоръчва калаено фолио)
(За повечето от пробите препоръчваме да не се съхраняват в етанол.)
Етикетиране на проби: Пробите трябва да бъдат ясно етикетирани и идентични с представения формуляр с информация за пробата.
Пратка: Сух лед: Пробите трябва първо да бъдат опаковани в торби и заровени в сух лед.
Работен процес
Работен поток на услугата
Дизайн на експеримента
Доставка на мостри
Екстракция на ДНК
Изграждане на библиотека
Секвениране
Анализ на данни
Следпродажбени услуги
Пълен биоинформационен анализ, разделен на 4 стъпки:
1) Проучване на генома, базирано на k-mer анализ с NGS гласи:
Оценка на размера на генома
Оценка на хетерозиготност
Оценка на повтарящи се региони
2) Сглобяване на генома с PacBio HiFi:
De novoмонтаж
Оценка на сглобяването: включително BUSCO анализ за пълнота на генома и картографиране на NGS и PacBio HiFi четения
3) Hi-C монтаж:
Hi-C библиотека QC: оценка на валидни Hi-C взаимодействия
Hi-C монтаж: групиране на контиги в групи, последвано от подреждане на контиги във всяка група и присвояване на ориентация на контиги
Hi-C оценка
4) Анотация на генома:
Предсказване на некодираща РНК
Идентификация на повтарящи се последователности (транспозони и тандемни повторения)
Генно предсказание
§De novo: ab initio алгоритми
§ Въз основа на хомология
§ Въз основа на транскриптом, с дълги и кратки четения: четенията саde novoсглобени или картографирани към проекта на генома
§ Анотация на прогнозирани гени с множество бази данни
1) Проучване на генома - k-mer анализ
2) Сглобяване на генома
2) Сглобяване на генома – PacBio HiFi чете картографиране към монтаж на чернова
2) Hi-C монтаж – оценка на Hi-C валидни двойки за взаимодействие
3) Hi-C оценка след сглобяване
4) Геномна анотация – интегриране на прогнозирани гени
4) Анотация на генома – анотация на прогнозирани гени
Разгледайте напредъка, улеснен от услугите на BMKGene за de novo сглобяване на геном чрез подбрана колекция от публикации:
Li, C. et al. (2021) „Геномните последователности разкриват глобални пътища на разпространение и предполагат конвергентни генетични адаптации в еволюцията на морското конче“, Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. et al. (2023) „Мащабни хромозомни промени водят до промени в експресията на ниво геном, адаптация към околната среда и видообразуване в Gayal (Bos frontalis)“, Молекулярна биология и еволюция, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. et al. (2023) „Сглобяване на генома и генетична дисекция на видна зародишна плазма на царевица, устойчива на суша“, Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), стр. 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. et al. (2023) „Разкриване на еволюцията на биосинтезата на тропанов алкалоид чрез анализиране на два генома в семейство Solanaceae“, Nature Communications 2023 14:1, 14(1), стр. 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Предизвикателни казуси:
Сглобяване от теломер до теломер:Fu, A. et al. (2023) „Сглобяване на геном от теломер до теломер на горчив пъпеш (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) разкрива генетични характеристики на развитието, състава и зреенето на плода“, Изследване на градинарството, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Съвкупност от хаплотипи:Hu, W. et al. (2021) „Алел-дефиниран геном разкрива двуалелна диференциация по време на еволюцията на маниока“, Molecular Plant, 14(6), стр. 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Сглобяване на гигантски геном:Yuan, J. et al. (2022) „Геномна основа на гига-хромозомите и гига-генома на дървесен божур Paeonia ostii“, Nature Communications 2022 13:1, 13(1), стр. 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Сглобяване на полиплоиден геном:Zhang, Q. et al. (2022) „Геномни прозрения за скорошната хромозомна редукция на автополиплоидна захарна тръстика Saccharum spontaneum“, Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), стр. 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
