-
Jednojaderné sekvenování RNA
Vývoj technik zachycování jedné buňky a vlastní konstrukce knihoven, spojený s vysoce výkonným sekvenováním, způsobil revoluci ve studiích genové exprese na buněčné úrovni. Tento průlom umožňuje hlubší a komplexnější analýzu komplexních buněčných populací, překonání omezení spojených s průměrováním genové exprese ve všech buňkách a zachování skutečné heterogenity v rámci těchto populací. Zatímco jednobuněčné sekvenování RNA (scRNA-seq) má nepopiratelné výhody, naráží na problémy v určitých tkáních, kde se vytvoření jednobuněčné suspenze ukazuje jako obtížné a vyžaduje čerstvé vzorky. V BMKGene řešíme tuto překážku tím, že nabízíme jednojaderné sekvenování RNA (snRNA-seq) pomocí nejmodernější technologie 10X Genomics Chromium. Tento přístup rozšiřuje spektrum vzorků vhodných pro transkriptomovou analýzu na úrovni jedné buňky.
Izolace jader se provádí pomocí inovativního čipu 10X Genomics Chromium, který obsahuje osmikanálový mikrofluidní systém s dvojitým křížením. V rámci tohoto systému jsou gelové kuličky obsahující čárové kódy, primery, enzymy a jediné jádro zapouzdřeny v kapkách oleje o velikosti nanolitrů, čímž se vytvoří gelová kulička v emulzi (GEM). Po vytvoření GEM dochází v každém GEM k lýze buněk a uvolnění čárového kódu. Následně molekuly mRNA podstoupí reverzní transkripci do cDNA, zahrnující 10X čárové kódy a unikátní molekulární identifikátory (UMI). Tyto cDNA jsou poté podrobeny standardní konstrukci sekvenační knihovny, což usnadňuje robustní a komplexní průzkum profilů genové exprese na úrovni jedné buňky.
Platforma: 10× Genomics Chromium a platforma Illumina NovaSeq
-
10x prostorový transkriptom Genomics Visium
Prostorová transkriptomika je špičková technologie, která umožňuje výzkumníkům zkoumat vzorce genové exprese v tkáních při zachování jejich prostorového kontextu. Jednou z výkonných platforem v této doméně je 10x Genomics Visium spojené se sekvenováním Illumina. Princip 10X Visium spočívá na specializovaném čipu s určenou záchytnou oblastí, kam jsou umístěny tkáňové řezy. Tato záchytná oblast obsahuje body s čárovým kódem, z nichž každý odpovídá jedinečnému prostorovému umístění v tkáni. Zachycené molekuly RNA z tkáně jsou pak během procesu reverzní transkripce označeny jedinečnými molekulárními identifikátory (UMI). Tyto čárové kódy a UMI umožňují přesné prostorové mapování a kvantifikaci genové exprese v rozlišení jedné buňky. Kombinace prostorově kódovaných vzorků a UMI zajišťuje přesnost a specifičnost generovaných dat. Pomocí této technologie prostorové transkriptomiky mohou výzkumníci získat hlubší pochopení prostorové organizace buněk a komplexních molekulárních interakcí vyskytujících se v tkáních, což nabízí neocenitelný pohled na mechanismy, které jsou základem biologických procesů v mnoha oblastech, včetně onkologie, neurověd, vývojové biologie, imunologie. a botanické studie.
Platforma: 10X Genomics Visium a Illumina NovaSeq
-
Sekvenování mRNA plné délky - Nanopore
Zatímco sekvenování mRNA na bázi NGS je všestranným nástrojem pro kvantifikaci genové exprese, jeho spoléhání se na krátké čtení omezuje jeho účinnost v komplexních transkriptomických analýzách. Na druhou stranu sekvenování nanoporů využívá technologii dlouhého čtení, která umožňuje sekvenování transkriptů mRNA v plné délce. Tento přístup usnadňuje komplexní průzkum alternativního sestřihu, genových fúzí, polyadenylaci a kvantifikaci izoforem mRNA.
Sekvenování nanopórů, metoda, která se opírá o elektrické signály s jednou molekulou nanopórů v reálném čase, poskytuje výsledky v reálném čase. Dvouvláknová DNA vedená motorickými proteiny se váže na nanopórové proteiny vložené do biofilmu a odvíjí se, když prochází nanopórovým kanálem pod rozdílem napětí. Charakteristické elektrické signály generované různými bázemi na řetězci DNA jsou detekovány a klasifikovány v reálném čase, což usnadňuje přesné a nepřetržité sekvenování nukleotidů. Tento inovativní přístup překonává omezení krátkého čtení a poskytuje dynamickou platformu pro složitou genomickou analýzu, včetně komplexních transkriptomických studií, s okamžitými výsledky.
Platforma: Nanopore PromethION 48
-
Sekvenování mRNA plné délky - PacBio
Zatímco sekvenování mRNA na bázi NGS je všestranným nástrojem pro kvantifikaci genové exprese, jeho spoléhání se na krátké čtení omezuje jeho použití v komplexních transkriptomických analýzách. Na druhou stranu sekvenování PacBio (Iso-Seq) využívá technologii dlouhého čtení, která umožňuje sekvenování transkriptů mRNA plné délky. Tento přístup usnadňuje komplexní průzkum alternativního sestřihu, genových fúzí a polyadenylaci. Existují však další možnosti pro kvantifikaci genové exprese kvůli velkému množství požadovaných dat. Technologie sekvenování PacBio se spoléhá na sekvenování jedné molekuly v reálném čase (SMRT), což poskytuje výraznou výhodu při zachycování transkriptů mRNA v plné délce. Tento inovativní přístup zahrnuje použití vlnovodů s nulovým režimem (ZMW) a mikrovyrobených jamek, které umožňují pozorování aktivity DNA polymerázy během sekvenování v reálném čase. V rámci těchto ZMW syntetizuje DNA polymeráza PacBio komplementární řetězec DNA a generuje dlouhé čtení, které zahrnuje celé transkripty mRNA. Operace PacBio v režimu Circular Consensus sequencing (CCS) zvyšuje přesnost opakovaným sekvenováním stejné molekuly. Generovaná HiFi čtení mají přesnost srovnatelnou s NGS, což dále přispívá ke komplexní a spolehlivé analýze komplexních transkriptomických funkcí.
Platforma: PacBio Sequel II; PacBio Revio
-
Sekvenování eukaryotické mRNA-NGS
Sekvenování mRNA, všestranná technologie, umožňuje komplexní profilování všech transkriptů mRNA v buňkách za specifických podmínek. Díky svým širokým aplikacím tento špičkový nástroj odhaluje složité profily genové exprese, genové struktury a molekulární mechanismy spojené s různými biologickými procesy. Široce přijaté v základním výzkumu, klinické diagnostice a vývoji léků, sekvenování mRNA nabízí vhled do složitosti buněčné dynamiky a genetické regulace, což podnítí zvědavost ohledně jeho potenciálu v různých oblastech.
Platforma: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
Nereferenční sekvenování mRNA-NGS
Sekvenování mRNA umožňuje komplexní profilování všech transkriptů mRNA v buňkách za specifických podmínek. Tato špičková technologie slouží jako účinný nástroj, který odhaluje složité profily genové exprese, genové struktury a molekulární mechanismy spojené s různými biologickými procesy. Široce přijaté v základním výzkumu, klinické diagnostice a vývoji léků, sekvenování mRNA nabízí vhled do složitosti buněčné dynamiky a genetické regulace.
Platforma: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
Long Non-coding Sequencing-Illumina
Dlouhé nekódující RNA (lncRNA) jsou delší než 200 nukleotidů, které mají minimální kódovací potenciál a jsou klíčovými prvky v nekódující RNA. Tyto RNA, které se nacházejí v jádře a cytoplazmě, hrají zásadní roli v epigenetické, transkripční a post-transkripční regulaci, což podtrhuje jejich význam při utváření buněčných a molekulárních procesů. Sekvenování LncRNA je mocný nástroj v buněčné diferenciaci, ontogenezi a lidských onemocněních.
Platforma: Illumina NovaSeq
-
Small RNA Sequencing-Illumina
Malé molekuly RNA (sRNA) zahrnují mikroRNA (miRNA), malé interferující RNA (siRNA) a RNA interagující s piwi (piRNA). Mezi nimi jsou miRNA, dlouhé přibližně 18-25 nukleotidů, zvláště pozoruhodné pro svou klíčovou regulační roli v různých buněčných procesech. Díky tkáňově specifickým a stádiově specifickým expresním vzorům vykazují miRNA vysokou ochranu napříč různými druhy.
Platforma: Illumina NovaSeq
-
CircRNA Sequencing-Illumina
Cirkulární sekvenování RNA (circRNA-seq) má profilovat a analyzovat kruhové RNA, třídu molekul RNA, které tvoří uzavřené smyčky kvůli nekanonickým sestřihovým událostem, které poskytují této RNA zvýšenou stabilitu. Zatímco se ukázalo, že některé circRNA působí jako mikroRNA houby, sekvestrují mikroRNA a brání jim v regulaci jejich cílových mRNA, jiné circRNA mohou interagovat s proteiny, modulovat genovou expresi nebo hrát roli v buněčných procesech. Analýza exprese circRNA poskytuje pohled na regulační role těchto molekul a jejich význam v různých buněčných procesech, vývojových stádiích a chorobných stavech, což přispívá k hlubšímu pochopení složitosti regulace RNA v kontextu genové exprese.
-
Sekvenování celého transkriptomu – Illumina
Sekvenování celého transkriptomu nabízí komplexní přístup k profilování různých molekul RNA, který zahrnuje kódující (mRNA) a nekódující RNA (lncRNA, circRNA a miRNA). Tato technika zachycuje celý transkriptom konkrétních buněk v daném okamžiku, což umožňuje holistické pochopení buněčných procesů. Také známý jako „celkové sekvenování RNA“ má za cíl odhalit složité regulační sítě na úrovni transkriptomu, což umožňuje hloubkovou analýzu, jako je konkurenční endogenní RNA (ceRNA) a společná analýza RNA. To znamená počáteční krok směrem k funkční charakterizaci, zejména při odhalování regulačních sítí zahrnujících interakce ceRNA na bázi circRNA-miRNA-mRNA.
