-
تجزیه و تحلیل انجمن گسترده ژنوم
هدف از مطالعات انجمن گسترده ژنوم (GWAS) شناسایی انواع ژنتیکی (ژنوتیپ) مرتبط با صفات خاص (فنوتیپ) است. با بررسی دقیق نشانگرهای ژنتیکی در کل ژنوم در تعداد زیادی از افراد، GWAS ارتباطات ژنوتیپ- فنوتیپ را از طریق تجزیه و تحلیل های آماری در سطح جمعیت برون یابی می کند. این روش کاربردهای گسترده ای در تحقیق در مورد بیماری های انسانی و کشف ژن های عملکردی مرتبط با صفات پیچیده در حیوانات یا گیاهان پیدا می کند.
در BMKGENE، ما دو راه برای انجام GWAS در جمعیت‌های بزرگ ارائه می‌کنیم: استفاده از توالی‌یابی کل ژنوم (WGS) یا انتخاب روش توالی‌یابی ژنوم با نمایش کاهش‌یافته، قطعه تقویت‌شده با مکان خاص (SLAF). در حالی که WGS برای ژنوم‌های کوچک‌تر مناسب است، SLAF به‌عنوان یک جایگزین مقرون‌به‌صرفه برای مطالعه جمعیت‌های بزرگ‌تر با ژنوم‌های طولانی‌تر ظاهر می‌شود، به طور موثر هزینه‌های توالی‌یابی را به حداقل می‌رساند، در حالی که کارایی کشف نشانگر ژنتیکی بالایی را تضمین می‌کند.
-
توالی یابی RNA تک هسته ای
توسعه تکنیک‌های ضبط تک سلولی و ساخت کتابخانه سفارشی، همراه با توالی‌یابی با توان بالا، مطالعات بیان ژن را در سطح سلول متحول کرده است. این پیشرفت امکان تجزیه و تحلیل عمیق‌تر و جامع‌تر جمعیت‌های سلولی پیچیده، غلبه بر محدودیت‌های مربوط به میانگین بیان ژن در همه سلول‌ها و حفظ ناهمگنی واقعی در این جمعیت‌ها را فراهم می‌کند. در حالی که توالی یابی RNA تک سلولی (scRNA-seq) دارای مزایای غیرقابل انکاری است، در بافت های خاصی با چالش هایی مواجه می شود که در آن ایجاد سوسپانسیون تک سلولی دشوار است و به نمونه های تازه نیاز دارد. در BMKGene، با ارائه توالی‌یابی RNA تک هسته‌ای (snRNA-seq) با استفاده از فناوری پیشرفته 10X Genomics Chromium، این مانع را برطرف می‌کنیم. این رویکرد طیف نمونه‌هایی را که قابل تجزیه و تحلیل رونوشت در سطح تک سلولی هستند، گسترش می‌دهد.
جداسازی هسته ها از طریق تراشه نوآورانه کرومیوم ژنومیکس 10X انجام می شود که دارای یک سیستم میکروسیال هشت کانالی با گذرگاه های دوگانه است. در این سیستم، دانه‌های ژل حاوی بارکد، پرایمر، آنزیم و یک هسته در قطره‌های روغن به اندازه نانولیتر محصور می‌شوند و ژل Bead-in-Emulsion (GEM) را تشکیل می‌دهند. پس از تشکیل GEM، لیز سلولی و انتشار بارکد در هر GEM رخ می دهد. متعاقباً، مولکول‌های mRNA تحت رونویسی معکوس به cDNA، بارکدهای 10X و شناسه‌های مولکولی منحصربه‌فرد (UMIs) قرار می‌گیرند. سپس این cDNA ها در معرض ساخت کتابخانه توالی یابی استاندارد قرار می گیرند و کاوش قوی و جامع پروفایل های بیان ژن در سطح تک سلولی را تسهیل می کنند.
پلتفرم: پلتفرم 10× Genomics Chromium و Illumina NovaSeq
-
توالی یابی ژنوم کل گیاه/حیوان
توالی‌یابی کل ژنوم (WGS)، که به عنوان توالی‌یابی مجدد نیز شناخته می‌شود، به توالی‌یابی کل ژنوم افراد مختلف از گونه‌ها با ژنوم مرجع شناخته شده اشاره دارد. بر این اساس، تفاوت های ژنومی افراد یا جمعیت ها را می توان بیشتر شناسایی کرد. WGS شناسایی چند شکلی تک نوکلئوتیدی (SNP)، حذف درج (InDel)، تغییر ساختار (SV) و تنوع شماره کپی (CNV) را امکان پذیر می کند. SV ها نسبت به SNP ها بخش بزرگ تری از پایه تغییرات را تشکیل می دهند و تأثیر بیشتری روی ژنوم دارند و به طور قابل توجهی بر موجودات زنده تأثیر می گذارند. در حالی که توالی خوانی کوتاه در شناسایی SNP ها و InDels موثر است، توالی خوانی طولانی مدت امکان شناسایی دقیق تر قطعات بزرگ و تغییرات پیچیده را فراهم می کند.
-
رونوشت فضایی 10x Genomics Visium
رونویسی فضایی یک فناوری پیشرفته است که به محققان اجازه می دهد تا الگوهای بیان ژن را در بافت ها بررسی کنند و در عین حال بافت فضایی آنها را حفظ کنند. یکی از پلتفرم های قدرتمند در این حوزه، 10 برابر Genomics Visium همراه با توالی Illumina است. اصل 10X Visium بر روی یک تراشه تخصصی با یک منطقه ضبط مشخص است که در آن بخش‌های بافت قرار می‌گیرد. این منطقه ضبط شامل نقاط بارکد شده است که هر کدام مربوط به یک مکان فضایی منحصر به فرد در بافت است. سپس مولکول‌های RNA گرفته‌شده از بافت با شناسه‌های مولکولی منحصربه‌فرد (UMIs) در طول فرآیند رونویسی معکوس برچسب‌گذاری می‌شوند. این نقاط بارکد شده و UMI ها نقشه برداری فضایی دقیق و تعیین کمیت بیان ژن را در وضوح تک سلولی امکان پذیر می کنند. ترکیبی از نمونه های بارکد فضایی و UMI ها، دقت و ویژگی داده های تولید شده را تضمین می کند. با استفاده از این فناوری رونویسی فضایی، محققان می‌توانند درک عمیق‌تری از سازمان فضایی سلول‌ها و فعل و انفعالات مولکولی پیچیده‌ای که در بافت‌ها اتفاق می‌افتد به دست آورند و بینش‌های ارزشمندی را در مورد مکانیسم‌های نهفته در فرآیندهای بیولوژیکی در زمینه‌های مختلف، از جمله سرطان‌شناسی، علوم اعصاب، زیست‌شناسی رشدی، ایمونولوژی ارائه دهند. ، و مطالعات گیاه شناسی.
پلتفرم: 10X Genomics Visium و Illumina NovaSeq
-
توالی mRNA تمام طول - نانوحفره
در حالی که توالی یابی mRNA مبتنی بر NGS یک ابزار همه کاره برای تعیین کمیت بیان ژن است، اتکای آن به خواندن کوتاه، کارایی آن را در آنالیزهای پیچیده ترانسکریپتومی محدود می کند. از سوی دیگر، توالی‌یابی نانوحفره از فناوری خواندن طولانی استفاده می‌کند و توالی‌یابی رونوشت‌های mRNA تمام‌قد را امکان‌پذیر می‌سازد. این رویکرد یک کاوش جامع از پیوند جایگزین، همجوشی ژن، پلی آدنیلاسیون، و کمی سازی ایزوفرم های mRNA را تسهیل می کند.
توالی‌یابی نانوحفره، روشی که بر سیگنال‌های الکتریکی بی‌درنگ تک مولکولی نانوحفره متکی است، نتایج را در زمان واقعی ارائه می‌کند. DNA دو رشته‌ای با هدایت پروتئین‌های موتور به پروتئین‌های نانوحفره‌ای که در یک بیوفیلم تعبیه شده‌اند متصل می‌شود و در حین عبور از کانال نانوحفره تحت اختلاف ولتاژ باز می‌شود. سیگنال های الکتریکی متمایز تولید شده توسط پایگاه های مختلف در رشته DNA در زمان واقعی شناسایی و طبقه بندی می شوند و توالی نوکلئوتیدی دقیق و پیوسته را تسهیل می کنند. این رویکرد نوآورانه بر محدودیت‌های خواندن کوتاه غلبه می‌کند و بستری پویا برای تجزیه و تحلیل ژنومی پیچیده، از جمله مطالعات پیچیده رونویسی، با نتایج فوری فراهم می‌کند.
پلتفرم: نانوپور PromethION 48
-
تعیین توالی mRNA تمام طول - PacBio
در حالی که توالی یابی mRNA مبتنی بر NGS یک ابزار همه کاره برای تعیین کمیت بیان ژن است، اتکای آن به خواندن کوتاه، استفاده از آن را در آنالیزهای پیچیده رونویسی محدود می کند. از سوی دیگر، توالی‌یابی PacBio (Iso-Seq) از فناوری خواندن طولانی استفاده می‌کند و امکان توالی‌یابی رونوشت‌های mRNA تمام‌قد را فراهم می‌کند. این رویکرد یک کاوش جامع در مورد پیرایش جایگزین، همجوشی ژن، و پلی آدنیلاسیون را تسهیل می کند. با این حال، به دلیل حجم بالای داده های مورد نیاز، گزینه های دیگری برای تعیین کمیت بیان ژن وجود دارد. فناوری توالی یابی PacBio بر توالی یابی تک مولکولی و بلادرنگ (SMRT) تکیه دارد و مزیت مشخصی را در گرفتن رونوشت های mRNA تمام قد فراهم می کند. این رویکرد نوآورانه شامل استفاده از موجبرهای حالت صفر (ZMW) و چاه‌های میکروساختی است که امکان مشاهده بی‌درنگ فعالیت DNA پلیمراز را در طول توالی‌یابی فراهم می‌کند. در داخل این ZMW ها، DNA پلیمراز PacBio یک رشته مکمل از DNA را سنتز می کند و خوانش های طولانی را ایجاد می کند که کل رونوشت های mRNA را در بر می گیرد. عملیات PacBio در حالت توالی یابی اجماع دایره ای (CCS) با توالی یابی مکرر یک مولکول، دقت را افزایش می دهد. خواندن HiFi تولید شده دارای دقت قابل مقایسه با NGS است، که بیشتر به تجزیه و تحلیل جامع و قابل اعتماد ویژگی های پیچیده رونویسی کمک می کند.
پلتفرم: PacBio Sequel II; PacBio Revio
-
توالی mRNA یوکاریوتی-NGS
توالی‌یابی mRNA، یک فناوری همه‌کاره، پروفیل جامع تمام رونوشت‌های mRNA درون سلول‌ها را تحت شرایط خاص توانمند می‌سازد. این ابزار پیشرفته با کاربردهای گسترده خود، از پروفایل های پیچیده بیان ژن، ساختارهای ژنی و مکانیسم های مولکولی مرتبط با فرآیندهای بیولوژیکی متنوع پرده برداری می کند. توالی‌یابی mRNA که به طور گسترده در تحقیقات بنیادی، تشخیص بالینی و توسعه دارو مورد استفاده قرار می‌گیرد، بینش‌هایی را در مورد پیچیدگی‌های دینامیک سلولی و تنظیم ژنتیکی ارائه می‌کند و کنجکاوی را در مورد پتانسیل آن در زمینه‌های مختلف برانگیخته است.
پلتفرم: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
توالی mRNA مبتنی بر غیر مرجع-NGS
توالی‌یابی mRNA، پروفیل جامع تمام رونوشت‌های mRNA درون سلول‌ها را تحت شرایط خاص، توانمند می‌سازد. این فناوری پیشرفته به عنوان یک ابزار قوی عمل می کند و پروفایل های پیچیده بیان ژن، ساختارهای ژنی و مکانیسم های مولکولی مرتبط با فرآیندهای بیولوژیکی متنوع را آشکار می کند. توالی‌یابی mRNA که به طور گسترده در تحقیقات بنیادی، تشخیص بالینی و توسعه دارو مورد استفاده قرار می‌گیرد، بینش‌هایی را در مورد پیچیدگی‌های دینامیک سلولی و تنظیم ژنتیکی ارائه می‌دهد.
پلتفرم: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
Long Non-Coding Sequencing-Illumina
RNA های غیر کد کننده طولانی (lncRNA) طولانی تر از 200 نوکلئوتید هستند که دارای حداقل پتانسیل کدگذاری هستند و عناصر محوری در RNA غیر کد کننده هستند. این RNA ها که در هسته و سیتوپلاسم یافت می شوند، نقش مهمی در تنظیم اپی ژنتیک، رونویسی و پس از رونویسی دارند و بر اهمیت آن ها در شکل دادن به فرآیندهای سلولی و مولکولی تاکید می کنند. توالی یابی LncRNA یک ابزار قدرتمند در تمایز سلولی، آنتوژنز و بیماری های انسانی است.
پلتفرم: Illumina NovaSeq
-
توالی RNA کوچک-Illumina
مولکول‌های کوچک RNA (sRNA)، شامل میکروRNAها (miRNAs)، RNAهای تداخلی کوچک (siRNA) و RNAهای برهم‌کنش piwi (piRNAs) هستند. در این میان، miRNA ها، با طول حدود 18 تا 25 نوکلئوتید، به ویژه به دلیل نقش تنظیمی محوری خود در فرآیندهای مختلف سلولی قابل توجه هستند. با الگوهای بیان خاص بافت و مرحله خاص، miRNA ها حفاظت بالایی را در گونه های مختلف نشان می دهند.
پلتفرم: Illumina NovaSeq
-
CircRNA Sequencing-Illumina
توالی یابی RNA دایره ای (circRNA-seq) برای پروفایل و تجزیه و تحلیل RNA های دایره ای است، دسته ای از مولکول های RNA که حلقه های بسته را به دلیل رویدادهای پیوند غیر متعارف تشکیل می دهند و این RNA را با پایداری افزایش می دهد. در حالی که برخی از circRNA ها به عنوان اسفنج های microRNA عمل می کنند، microRNA ها را جدا می کنند و از تنظیم mRNA های هدف خود جلوگیری می کنند، سایر circRNA ها ممکن است با پروتئین ها تعامل داشته باشند، بیان ژن را تعدیل کنند یا در فرآیندهای سلولی نقش داشته باشند. تجزیه و تحلیل بیان circRNA بینش هایی را در مورد نقش های تنظیمی این مولکول ها و اهمیت آنها در فرآیندهای سلولی مختلف، مراحل رشد و شرایط بیماری فراهم می کند و به درک عمیق تر از پیچیدگی تنظیم RNA در زمینه بیان ژن کمک می کند.
-
توالی ترانسکریپتوم کامل - ایلومینا
توالی‌یابی کل رونویسی یک رویکرد جامع برای پروفایل‌سازی مولکول‌های RNA متنوع، شامل RNAهای کدکننده (mRNA) و غیر کدکننده (lncRNA، circRNA و miRNA) ارائه می‌دهد. این تکنیک کل رونوشت سلول های خاص را در یک لحظه مشخص می کند و امکان درک جامع از فرآیندهای سلولی را فراهم می کند. همچنین به عنوان "توالی RNA کل" شناخته می شود، هدف آن پرده برداری از شبکه های نظارتی پیچیده در سطح رونوشت است که امکان تجزیه و تحلیل عمیق مانند RNA درون زا (ceRNA) و تجزیه و تحلیل RNA مشترک را فراهم می کند. این نشان‌دهنده گام اولیه به سمت خصوصیات عملکردی است، به‌ویژه در کشف شبکه‌های تنظیمی که شامل تعاملات ceRNA مبتنی بر circRNA-miRNA-mRNA است.
-
تعیین توالی ایمونوپسیتاسیون کروماتین (ChIP-seq)
کروماتین ایمونوپسیپیتاسیون (CHIP) تکنیکی است که از آنتی بادی ها برای غنی سازی انتخابی پروتئین های متصل به DNA و اهداف ژنومیک مربوطه آنها استفاده می کند. ادغام آن با NGS، پروفایل ژنومی اهداف DNA مرتبط با اصلاح هیستون، فاکتورهای رونویسی و سایر پروتئین های متصل شونده به DNA را امکان پذیر می کند. این رویکرد پویا امکان مقایسه مکان‌های اتصال را در انواع سلول‌ها، بافت‌ها یا شرایط مختلف فراهم می‌کند. کاربردهای ChIP-Seq از مطالعه مقررات رونویسی و مسیرهای رشد تا روشن کردن مکانیسم‌های بیماری را شامل می‌شود و آن را به ابزاری ضروری برای درک مناظر تنظیم ژنومی و پیشرفت بینش‌های درمانی تبدیل می‌کند.
پلتفرم: Illumina NovaSeq
