Secuenciación del genoma de novo de plantas/animales
De NovoLa secuenciación se refiere a la construcción del genoma completo de una especie utilizando tecnologías de secuenciación en ausencia de un genoma de referencia. La introducción y adopción generalizada de la secuenciación de tercera generación, con lecturas más largas, ha mejorado significativamente el ensamblaje del genoma al aumentar la superposición entre lecturas. Esta mejora es particularmente pertinente cuando se trata de genomas desafiantes, como aquellos que exhiben alta heterocigosidad, una alta proporción de regiones repetitivas, poliploides y regiones con elementos repetitivos, contenidos anormales de GC o alta complejidad que generalmente no se ensamblan correctamente mediante secuenciación de lectura corta. solo.
Nuestra solución integral proporciona servicios integrados de secuenciación y análisis bioinformático que brindan un genoma ensamblado de novo de alta calidad. Un estudio inicial del genoma con Illumina proporciona estimaciones del tamaño y la complejidad del genoma, y esta información se utiliza para guiar el siguiente paso de la secuenciación de lectura larga con PacBio HiFi, seguido dede novomontaje de contigs. El uso posterior del ensamblaje HiC permite el anclaje de los cóntigs al genoma, obteniendo un ensamblaje a nivel cromosómico. Finalmente, el genoma se anota mediante predicción genética y secuenciación de genes expresados, recurriendo a transcriptomas con lecturas cortas y largas.
Características del servicio
● Integración de múltiples servicios bioinformáticos y de secuenciación en una solución integral:
Estudio del genoma con Illumina para estimar el tamaño del genoma y guiar los pasos posteriores;
Secuenciación de lectura larga parade novomontaje de contigs;
Secuenciación Hi-C para anclaje de cromosomas;
secuenciación de ARNm para anotación de genes;
Validación del montaje.
● Servicio adecuado para la construcción de genomas novedosos o mejora de genomas de referencia existentes para especies de interés.
Ventajas del servicio
Desarrollo de plataformas de secuenciación y bioinformática ende novoensamblaje del genoma
(Amarasinghe SL et al.,Biología del genoma, 2020)
●Amplia experiencia y registro de publicaciones: BMKGene ha acumulado una enorme experiencia en el ensamblaje de genomas de alta calidad de diversas especies, incluidos genomas diploides y genomas altamente complejos de especies poliploides y alopoliploides. Desde 2018, hemos contribuido a más de300 publicaciones de alto impacto, y más de 20 de ellas están publicadas en Nature Genetics.
● Solución integral: nuestro enfoque integrado combina múltiples tecnologías de secuenciación y análisis bioinformáticos en un flujo de trabajo coherente, entregando un genoma ensamblado de alta calidad.
●Adaptado a sus necesidades: Nuestro flujo de trabajo de servicio es personalizable, lo que permite la adaptación de genomas con diversas características y necesidades de investigación específicas. Esto incluye acomodar genomas gigantes, genomas poliploides, genomas altamente heterocigotos y más.
●Equipo de laboratorio y bioinformática altamente calificado: con gran experiencia tanto en el frente experimental como en bioinformática de ensamblajes de genomas complejos y una serie de patentes y derechos de autor de software.
●Soporte Postventa:Nuestro compromiso se extiende más allá de la finalización del proyecto con un período de servicio postventa de 3 meses. Durante este tiempo, ofrecemos seguimiento del proyecto, asistencia para la resolución de problemas y sesiones de preguntas y respuestas para abordar cualquier consulta relacionada con los resultados.
Especificaciones de servicio
| estudio del genoma | ensamblaje del genoma | nivel cromosómico | Anotación del genoma |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| Lecturas HiFi 30X PacBio CCS | 100X Hola-C | Secuencia de ARN Illumina PE150 10 Gb + (opcional) RNA-seq de longitud completa PacBio 40 Gb o Nanoporo 12 Gb |
Requisitos de servicio
Para estudio del genoma, ensamblaje del genoma y ensamblaje Hi-C:
| Ácidos nucleicos tisulares o extraídos. | Encuesta del genoma | Ensamblaje del genoma con PacBio | Asamblea Hi-C |
| Vísceras de animales | 0,5-1 gramos
| ≥ 3,5 gramos | ≥2 gramos |
| Músculo animal | ≥ 5 gramos | ||
| sangre de mamífero | 1,5 ml
| ≥ 5ml | ≥2ml |
| Sangre de aves/pescado | ≥ 0,5 ml | ||
| Planta- Hoja Fresca | 1-2 gramos | ≥ 5 gramos | ≥ 4 gramos |
| Células cultivadas |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| Insecto | 0,5-1 gramos | ≥ 3 gramos | ≥ 2 gramos |
| ADN extraído | Concentración: ≥1 ng/ µL Cantidad ≥ 30 ng Degradación o contaminación limitada o nula | Concentración: ≥ 50 ng/ µL Cantidad: 10 µg/celda de flujo/muestra DO260/280=1,7-2,2 DO260/230=1,8-2,5 Degradación o contaminación limitada o nula |
-
|
Para la anotación del genoma con transcriptómica:
| Ácidos nucleicos tisulares o extraídos. | Transcriptoma de Illumina | Transcriptoma PacBio | Transcriptoma de nanoporos |
| Planta- Raíz/Tallo/Pétalo | 450 mg | 600 mg | |
| Planta – Hoja/Semilla | 300 mg | 300 mg | |
| Planta - Fruta | 1,2 gramos | 1,2 gramos | |
| Corazón/Intestino animal | 300 mg | 300 mg | |
| Vísceras/Cerebro Animal | 240 mg | 240 mg | |
| Músculo animal | 450 mg | 450 mg | |
| Huesos/pelo/piel de animales | 1 gramo | 1 gramo | |
| Artrópodo - Insecto | 6 | 6 | |
| Artrópodo -Crustacea | 300 mg | 300 mg | |
| sangre entera | 1 tubo | 1 tubo | |
| ARN extraído | Concentración: ≥ 20 ng/ µL Cantidad ≥ 0,3 µg DO260/280=1,7-2,5 DO260/230=0,5-2,5 Rin≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Concentración: ≥ 100 ng/ µL Cantidad ≥ 0,75 µg DO260/280=1,7-2,5 DO260/230=0,5-2,5 Rin≥ 8 5≥28S/18S≥1 | Concentración: ≥ 100 ng/ µL Cantidad ≥ 0,75 µg DO260/280=1,7-2,5 DO260/230=0,5-2,5 Rin≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Entrega de muestra recomendada
Envase: tubo de centrífuga de 2 ml (no se recomienda papel de aluminio)
(Para la mayoría de las muestras, recomendamos no conservarlas en etanol).
Etiquetado de las muestras: las muestras deben estar claramente etiquetadas y ser idénticas al formulario de información de la muestra enviado.
Envío: Hielo seco: las muestras deben empaquetarse primero en bolsas y enterrarse en hielo seco.
Flujo de trabajo
Flujo de trabajo del servicio
Diseño de experimentos
Entrega de muestra
extracción de ADN
construcción de biblioteca
Secuenciación
Análisis de datos
Servicios postventa
Análisis bioinformático completo, separado en 4 pasos:
1) Encuesta del genoma, basada en análisis de k-mer con NGS dice:
Estimación del tamaño del genoma.
Estimación de heterocigosidad.
Estimación de regiones repetitivas.
2) Ensamblaje del genoma con PacBio HiFi:
De novoasamblea
Evaluación del ensamblaje: incluido el análisis BUSCO para verificar la integridad del genoma y el mapeo de las lecturas NGS y PacBio HiFi
3) Conjunto Hi-C:
Control de calidad de la biblioteca Hi-C: estimación de interacciones Hi-C válidas
Ensamblaje Hi-C: agrupación de contigs en grupos, seguido de ordenamiento de contigs dentro de cada grupo y asignación de orientación de contigs
Evaluación Hi-C
4) Anotación del genoma:
Predicción de ARN no codificante
Identificación de secuencias repetitivas (transposones y repeticiones en tándem)
Predicción genética
§De novo: algoritmos ab initio
§ Basado en homología
§ Basado en transcriptoma, con lecturas largas y cortas: las lecturas sonde novoensamblado o mapeado en el borrador del genoma
§ Anotación de genes predichos con múltiples bases de datos.
1) Encuesta del genoma: análisis de k-mer
2) Ensamblaje del genoma
2) Ensamblaje del genoma: PacBio HiFi lee el mapeo para redactar el ensamblaje
2) Ensamblaje Hi-C: estimación de pares de interacción válidos Hi-C
3) Evaluación posterior al montaje de Hi-C
4) Anotación del genoma: integración de genes predichos
4) Anotación del genoma: anotación de genes predichos
Explore los avances facilitados por los servicios de ensamblaje de novo del genoma de BMKGene a través de una colección seleccionada de publicaciones:
Li, C. y col. (2021) 'Las secuencias del genoma revelan rutas de dispersión global y sugieren adaptaciones genéticas convergentes en la evolución de los caballitos de mar', Nature Communications, 12 (1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. et al. (2023) 'Los cambios cromosómicos a gran escala conducen a alteraciones de la expresión a nivel del genoma, adaptación ambiental y especiación en el gayal (Bos frontalis)', Biología molecular y evolución, 40 (1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. y col. (2023) 'Ensamblaje del genoma y disección genética de un destacado germoplasma de maíz resistente a la sequía', Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), págs. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. y col. (2023) 'Revelando la evolución de la biosíntesis de alcaloides tropano mediante el análisis de dos genomas de la familia Solanaceae', Nature Communications 2023 14:1, 14(1), págs. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Estudios de casos desafiantes:
Ensamblaje telómero a telómero:Fu, A. y col. (2023) 'El ensamblaje del genoma de telómero a telómero del melón amargo (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) revela las características genéticas del desarrollo, la composición y la maduración del fruto', Horticulture Research, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Montaje de haplotipos:Hu, W. y col. (2021) 'El genoma definido por alelos revela diferenciación bialélica durante la evolución de la yuca', Molecular Plant, 14 (6), págs. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Ensamblaje del genoma gigante:Yuan, J. y col. (2022) 'Base genómica de los gigacromosomas y el gigagenoma de la peonía arbórea Paeonia ostii', Nature Communications 2022 13:1, 13(1), págs. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Ensamblaje del genoma poliploide:Zhang, Q. y col. (2022) 'Conocimientos genómicos sobre la reciente reducción cromosómica de la caña de azúcar autopoliploide Saccharum spontaneum', Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), págs. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
