-
Metagenoomne järjestus -NGS
Metagenoom on organismide segakoosluse, näiteks keskkonna ja inimese metagenoomide kogu geneetilise materjali kogum. See sisaldab nii kultiveeritavate kui ka mittekultiveeritavate mikroorganismide genoome. Haavlite metagenoomiline järjestus NGS-iga võimaldab uurida neid keerukaid genoomseid maastikke, mis on sisestatud keskkonnaproovidesse, pakkudes enamat kui taksonoomilist profiili, andes ka üksikasjaliku ülevaate liikide mitmekesisusest, arvukuse dünaamikast ja keerukatest populatsioonistruktuuridest. Lisaks taksonoomilistele uuringutele pakub püssi metagenoomika ka funktsionaalset genoomika perspektiivi, mis võimaldab uurida kodeeritud geene ja nende oletatavaid rolle ökoloogilistes protsessides. Lõpuks aitab geneetiliste elementide ja keskkonnategurite vaheliste korrelatsioonivõrgustike loomine kaasa terviklikule arusaamisele mikroobikoosluste ja nende ökoloogilise tausta vahelisest keerulisest koosmõjust. Kokkuvõtteks võib öelda, et metagenoomiline järjestus on keskne vahend erinevate mikroobikoosluste genoomiliste keerukuse lahtiharutamiseks, valgustades geneetika ja ökoloogia vahelisi mitmetahulisi seoseid nendes keerulistes ökosüsteemides.
Platvormid: Illumina NovaSeq ja DNBSEQ-T7
-
Metagenoomne järjestus-TGS
Metagenoom on organismide segakoosluse, näiteks keskkonna ja inimese metagenoomide geneetilise materjali kogum. See sisaldab nii kultiveeritavate kui ka mittekultiveeritavate mikroorganismide genoome. Metagenoomiline järjestus võimaldab uurida neid keerulisi genoomseid maastikke, mis on manustatud ökoloogilistesse proovidesse, pakkudes enamat kui taksonoomilist profiili. See pakub ka funktsionaalset genoomika perspektiivi, uurides kodeeritud geene ja nende oletatavaid rolle keskkonnaprotsessides. Kui traditsioonilisi Illumina sekveneerimisega haavlipüssi lähenemisviise on metagenoomilistes uuringutes laialdaselt kasutatud, on Nanopore'i ja PacBio kaualoetud sekveneerimise tulek valdkonda muutnud. Nanopore ja PacBio tehnoloogia täiustavad allavoolu bioinformaatilisi analüüse, eriti metagenoomi kokkupanekut, tagades pidevama koostu. Aruanded näitavad, et Nanopore-põhine ja PacBio-põhine metagenoomika on edukalt genereerinud komplekssetest mikrobioomidest terviklikke ja suletud bakteriaalseid genoome (Moss, EL et al., Nature Biotech, 2020). Nanopore'i lugemiste integreerimine Illumina lugemisseadmetega annab strateegilise lähenemisviisi vigade parandamiseks, leevendades Nanopore'i loomupärast madalat täpsust. See sünergiline kombinatsioon kasutab ära iga sekveneerimisplatvormi tugevaid külgi, pakkudes tugevat lahendust võimalike piirangute ületamiseks ning metagenoomiliste analüüside täpsuse ja usaldusväärsuse suurendamiseks.
Platvorm: Nanopore PromethION 48, Illumia ja PacBio Revio
-
Terve genoomi bisulfiidi sekveneerimine (WGBS)
Terve genoomi vesiniksulfiidi järjestamine (WGBS) on kuldstandardne metoodika DNA metüülimise põhjalikuks uurimiseks, eriti viiendal positsioonil tsütosiinis (5-mC), mis on geeniekspressiooni ja raku aktiivsuse pöördeline regulaator. WGBS-i aluseks olev põhimõte hõlmab vesiniksulfitiga töötlemist, indutseerides metüleerimata tsütosiinide muundumist uratsiiliks (C-ks U-ks), jättes metüleeritud tsütosiinid muutumatuks. See meetod pakub ühe aluse eraldusvõimet, mis võimaldab teadlastel põhjalikult uurida metüloomi ja avastada ebanormaalseid metüülimismustreid, mis on seotud erinevate seisunditega, eriti vähiga. WGBS-i kasutades saavad teadlased enneolematu ülevaate kogu genoomi hõlmavatest metülatsioonimaastikest, pakkudes nüansirikast arusaama epigeneetilistest mehhanismidest, mis on erinevate bioloogiliste protsesside ja haiguste aluseks.
-
Transposaasile ligipääsetava kromatiini analüüs suure läbilaskevõimega sekveneerimisega (ATAC-seq)
ATAC-seq on suure läbilaskevõimega sekveneerimistehnika, mida kasutatakse kogu genoomi hõlmava kromatiini ligipääsetavuse analüüsi jaoks. Selle kasutamine annab sügavama arusaamise geeniekspressiooni globaalse epigeneetilise kontrolli keerukatest mehhanismidest. Meetod kasutab hüperaktiivset Tn5 transposaasi, et samaaegselt fragmenteerida ja märgistada avatud kromatiini piirkondi, sisestades sekveneerimisadapterid. Järgneva PCR-i amplifikatsiooni tulemuseks on sekveneerimisraamatukogu loomine, mis võimaldab avatud kromatiini piirkondi igakülgselt tuvastada konkreetsetes aegruumi tingimustes. ATAC-seq pakub terviklikku vaadet juurdepääsetavatest kromatiinimaastikest, erinevalt meetoditest, mis keskenduvad ainult transkriptsioonifaktori sidumissaitidele või spetsiifilistele histooniga modifitseeritud piirkondadele. Nende avatud kromatiini piirkondade sekveneerimisega paljastab ATAC-seq piirkonnad, kus on tõenäolisemalt aktiivsed regulatoorsed järjestused ja potentsiaalsed transkriptsioonifaktori sidumissaidid, pakkudes väärtuslikku teavet geeniekspressiooni dünaamilise moduleerimise kohta kogu genoomis.
-
16S/18S/ITS Amplicon Sequencing-PacBio
16S ja 18S rRNA geenid koos ITS (Internal Transcribed Spacer) piirkonnaga toimivad pöördeliste molekulaarsete sõrmejälgede markeritena tänu nende väga konserveerunud ja hüpermuutlike piirkondade kombinatsioonile, muutes need hindamatuteks tööriistadeks prokarüootsete ja eukarüootsete organismide iseloomustamiseks. Nende piirkondade võimendamine ja järjestamine pakuvad isolatsioonivaba lähenemisviisi mikroobide koostise ja mitmekesisuse uurimiseks erinevates ökosüsteemides. Kuigi Illumina sekveneerimine on tavaliselt suunatud lühikestele hüpervarieeruvatele piirkondadele, nagu 16S ja ITS1 V3-V4, on näidatud, et parem taksonoomiline annotatsioon on saavutatav 16S, 18S ja ITS täispikkuses sekveneerimisega. Selle kõikehõlmava lähenemisviisi tulemuseks on täpselt klassifitseeritud järjestuste suurem protsent, saavutades eraldusvõime taseme, mis ulatub liikide tuvastamiseni. PacBio Single-Molecule Real-Time (SMRT) sekveneerimisplatvorm paistab silma, pakkudes ülitäpset pikka lugemist (HiFi), mis katab täispikad amplikonid, konkureerides Illumina sekveneerimise täpsusega. See võimalus võimaldab teadlastel saavutada ületamatu eelise - panoraamvaade geneetilisele maastikule. Laiendatud katvus suurendab oluliselt liikide annotatsiooni eraldusvõimet, eriti bakterite või seente kooslustes, võimaldades sügavamalt mõista mikroobipopulatsioonide keerukust.
-
16S/18S/ITS Amplicon Sequencing-NGS
Amplikonide sekveneerimine Illumina tehnoloogiaga, mis on suunatud konkreetselt 16S, 18S ja ITS geneetilistele markeritele, on võimas meetod fülogeneesi, taksonoomia ja liikide arvukuse lahtiharutamiseks mikroobikooslustes. See lähenemisviis hõlmab majapidamise geneetiliste markerite hüpervarieeruvate piirkondade järjestamist. Algselt tutvustas seda molekulaarse sõrmejäljenaWoeses et al1977. aastal on see meetod muutnud mikrobioomi profiilide koostamist, võimaldades isolatsioonivaba analüüsi. 16S (bakterid), 18S (seened) ja sisemise transkribeeritud vahekauguse (ITS, seened) sekveneerimise abil saavad teadlased tuvastada mitte ainult ohtraid liike, vaid ka haruldasi ja tuvastamata liike. Amplikonide järjestamine, mida kasutatakse laialdaselt pöördelise vahendina, on muutunud oluliseks erinevate mikroobide koostiste tuvastamisel erinevates keskkondades, sealhulgas inimese suus, sooltes, väljaheites ja mujal.
-
Bakterite ja seente kogu genoomi uuesti sekveneerimine
Bakterite ja seente kogu genoomi uuesti sekveneerimise projektid on mikroobide genoomika edendamisel keskse tähtsusega, võimaldades mikroobide genoomide lõpuleviimist ja võrdlemist. See hõlbustab fermentatsioonitehnoloogiat, tööstuslike protsesside optimeerimist ja sekundaarsete metabolismi radade uurimist. Lisaks on seente ja bakterite uuesti sekveneerimine ülioluline keskkonnaga kohanemise mõistmiseks, tüvede optimeerimiseks ja geneetilise evolutsiooni dünaamika paljastamiseks, millel on laialdane mõju meditsiinile, põllumajandusele ja keskkonnateadusele.
-
PacBio-täispikk 16S/18S/ITS amplikonide järjestus
Amplicon (16S/18S/ITS) platvorm on välja töötatud mikroobide mitmekesisuse projektianalüüsi aastatepikkuse kogemusega, mis sisaldab standardiseeritud põhianalüüsi ja personaliseeritud analüüsi: põhianalüüs hõlmab praeguste mikroobiuuringute peavoolu analüüsisisu, analüüsisisu on rikkalik ja kõikehõlmav, ja analüüsitulemused esitatakse projektiaruannete kujul; Personaliseeritud analüüsi sisu on mitmekesine. Proove saab valida ja parameetreid paindlikult seadistada vastavalt põhianalüüsi aruandele ja uurimise eesmärgile, et realiseerida isikupärastatud nõudeid. Windowsi operatsioonisüsteem, lihtne ja kiire.
-
PacBio täispikk transkriptoom (mitteviite)
Võttes sisendiks ettevõtte Pacific Biosciences (PacBio) isovormi sekveneerimisandmed, suudab see rakendus tuvastada täispikkuses transkriptsioonijärjestusi (ilma kokkupanekuta). Täispikkade järjestuste kaardistamisel võrdlusgenoomiga saab transkripte optimeerida tuntud geenide, transkriptide, kodeerivate piirkondade jne abil. Sel juhul on võimalik saavutada mRNA struktuuride täpsem identifitseerimine, näiteks alternatiivne splaissimine jne. Ühine analüüs NGS-i transkriptoomi sekveneerimisandmetega võimaldab põhjalikumat annotatsiooni ja täpsemat kvantifitseerimist transkriptsiooni tasemel, mis on suuresti kasulik allavoolu diferentsiaalekspressioonile ja funktsionaalsele analüüsile.
-
Reduced Representation Bisulfite Sequencing (RRBS)
Vähendatud esindatusega vesiniksulfiidi järjestamine (RRBS) on DNA metüülimise uuringutes muutunud kuluefektiivseks ja tõhusaks alternatiiviks kogu genoomi vesiniksulfiidi järjestamisele (WGBS). Kuigi WGBS annab tervikliku ülevaate, uurides kogu genoomi ühe aluse eraldusvõimega, võib selle kõrge hind olla piirav tegur. RRBS leevendab seda väljakutset strateegiliselt, analüüsides selektiivselt genoomi esinduslikku osa. See metoodika tugineb CpG saarerikaste piirkondade rikastamisele MspI lõhustamise teel, millele järgneb 200–500/600 bps fragmentide suuruse valik. Järelikult sekveneeritakse ainult CpG saartele proksimaalsed piirkonnad, samas kui kaugete CpG saartega piirkonnad jäetakse analüüsist välja. See protsess koos bisulfiidi sekveneerimisega võimaldab kõrge eraldusvõimega tuvastada DNA metüülimist ja sekveneerimismeetod PE150 keskendub konkreetselt sisestuste otstele, mitte keskele, suurendades metüleerimise profiilide tõhusust. RRBS on hindamatu tööriist, mis võimaldab kulutõhusaid DNA metüülimise uuringuid ja täiustab teadmisi epigeneetiliste mehhanismide kohta.
-
Prokarüootse RNA sekveneerimine
RNA sekveneerimine võimaldab spetsiifilistel tingimustel rakkudes kõigi RNA transkriptide igakülgset profileerimist. See tipptehnoloogia on tõhus tööriist, mis toob esile keerukad geeniekspressiooniprofiilid, geenistruktuurid ja molekulaarsed mehhanismid, mis on seotud erinevate bioloogiliste protsessidega. Alusuuringutes, kliinilises diagnostikas ja ravimite väljatöötamises laialdaselt kasutusele võetud RNA sekveneerimine annab ülevaate raku dünaamika ja geneetilise regulatsiooni keerukusest. Meie prokarüootse RNA proovi töötlemine on kohandatud prokarüootsete transkriptoomide jaoks, mis hõlmab rRNA ammendumist ja suunava raamatukogu ettevalmistamist.
Platvorm: Illumina NovaSeq
-
Metatranskriptoomide järjestamine
Kasutades Illumina sekveneerimistehnoloogiat, tutvustab BMKGENE metatranskriptoomide sekveneerimisteenus looduslikes keskkondades, nagu pinnas, vesi, meri, väljaheide ja soolestik, mitmesuguste mikroobide dünaamilise geeniekspressiooni, mis hõlmab eukarüoote kuni prokarüootideni ja viirusteni. Meie terviklik teenus annab teadlastele võimaluse süveneda keeruliste mikroobikoosluste täielikesse geeniekspressiooniprofiilidesse. Lisaks taksonoomilisele analüüsile hõlbustab meie metatranskriptoomide järjestamise teenus funktsionaalse rikastamise uurimist, valgustades erinevalt ekspresseeritud geene ja nende rolle. Avastage hulgaliselt bioloogilisi teadmisi, kui navigeerite geeniekspressiooni, taksonoomilise mitmekesisuse ja funktsionaalse dünaamika keerulistes maastikes nendes erinevates keskkonnaniššides.
-
De novo seente genoomi kokkupanek
BMKGENE pakub mitmekülgseid lahendusi seente genoomide jaoks, rahuldades erinevaid uurimisvajadusi ja soovitud genoomi terviklikkust. Ainuüksi lühikese lugemisega Illumina järjestuse kasutamine võimaldab genereerida genoomi mustand. Lühilugemine ja pika lugemisega järjestamine Nanopore'i või Pacbio abil kombineeritakse, et saada rafineeritum ja pikemate kontiigidega seenegenoom. Veelgi enam, Hi-C järjestuse integreerimine suurendab veelgi võimalusi, võimaldades saavutada täieliku kromosoomitaseme genoomi.
