-
Yksiytiminen RNA-sekvensointi
Yksisoluisen sieppauksen ja mukautetun kirjaston rakennustekniikoiden kehittäminen yhdistettynä korkean suorituskyvyn sekvensointiin on mullistanut geenien ilmentymistutkimukset solutasolla. Tämä läpimurto mahdollistaa syvemmän ja kattavamman analyysin monimutkaisista solupopulaatioista, voittamalla rajoitukset, jotka liittyvät geenin ilmentymisen keskiarvoon kaikissa soluissa ja säilyttäen näiden populaatioiden todellisen heterogeenisyyden. Vaikka yksisoluisella RNA-sekvensoinnilla (scRNA-seq) on kiistattomia etuja, se kohtaa haasteita tietyissä kudoksissa, joissa yksisolususpension luominen osoittautuu vaikeaksi ja vaatii tuoreita näytteitä. BMKGene ratkaisee tämän esteen tarjoamalla yhden ytimen RNA-sekvensointia (snRNA-seq) käyttämällä uusinta 10X Genomics Chromium -tekniikkaa. Tämä lähestymistapa laajentaa näytteiden kirjoa, jotka soveltuvat transkriptioanalyysiin yksisolutasolla.
Ytimet eristetään innovatiivisen 10X Genomics Chromium -sirun avulla, jossa on kahdeksan kanavainen mikrofluidiikkajärjestelmä, jossa on kaksinkertainen risteys. Tässä järjestelmässä geelihelmet, jotka sisältävät viivakoodeja, alukkeita, entsyymejä ja yhden ytimen, kapseloidaan nanolitran kokoisiin öljypisaroihin, jolloin muodostuu GEM (Gel Bead-in-Emulsion) -emulsio. GEM-muodostuksen jälkeen solulyysi ja viivakoodin vapautuminen tapahtuu kussakin GEM:ssä. Tämän jälkeen mRNA-molekyylit läpikäyvät käänteisen transkription cDNA:iksi, jotka sisältävät 10X viivakoodeja ja ainutlaatuisia molekyylitunnisteita (UMI:t). Näille cDNA:ille tehdään sitten standardi sekvensointikirjaston rakentaminen, mikä helpottaa geenien ilmentymisprofiilien vankkaa ja kattavaa tutkimista yksisolutasolla.
Alusta: 10× Genomics Chromium ja Illumina NovaSeq Platform
-
10x Genomics Visium Spatial Transcriptome
Spatiaalinen transkriptomiikka on huipputeknologiaa, jonka avulla tutkijat voivat tutkia geenien ilmentymismalleja kudoksissa säilyttäen samalla niiden avaruudellisen kontekstin. Yksi tehokas alusta tällä alalla on 10x Genomics Visium yhdistettynä Illumina-sekvensointiin. 10X Visiumin periaate perustuu erikoissiruun, jossa on määritetty sieppausalue, johon kudosleikkeitä sijoitetaan. Tämä sieppausalue sisältää viivakoodipisteitä, joista jokainen vastaa ainutlaatuista spatiaalista sijaintia kudoksessa. Kudosta siepatut RNA-molekyylit leimataan sitten ainutlaatuisilla molekyylitunnisteilla (UMI:t) käänteistranskriptioprosessin aikana. Nämä viivakoodipisteet ja UMI:t mahdollistavat tarkan spatiaalisen kartoituksen ja geeniekspression kvantifioinnin yhden solun resoluutiolla. Tilallisesti viivakoodattujen näytteiden ja UMI:iden yhdistelmä varmistaa tuotettujen tietojen tarkkuuden ja tarkkuuden. Käyttämällä tätä Spatial Transcriptomics -tekniikkaa tutkijat voivat saada syvemmän ymmärryksen solujen tilaorganisaatiosta ja kudoksissa tapahtuvista monimutkaisista molekyylivuorovaikutuksista, mikä tarjoaa arvokasta tietoa biologisten prosessien taustalla olevista mekanismeista useilla aloilla, mukaan lukien onkologia, neurotiede, kehitysbiologia ja immunologia. ja kasvitieteelliset tutkimukset.
Alusta: 10X Genomics Visium ja Illumina NovaSeq
-
Täyspitkä mRNA-sekvensointi-nanopore
Vaikka NGS-pohjainen mRNA-sekvensointi on monipuolinen työkalu geenin ilmentymisen kvantifiointiin, sen riippuvuus lyhyistä lukemista rajoittaa sen tehokkuutta monimutkaisissa transkriptomisissa analyyseissä. Toisaalta nanohuokosekvensointi käyttää pitkälukutekniikkaa, joka mahdollistaa täyspitkien mRNA-transkriptien sekvensoinnin. Tämä lähestymistapa helpottaa vaihtoehtoisten silmukointien, geenifuusioiden, polyadenylaation ja mRNA-isoformien kvantifioinnin kattavaa tutkimista.
Nanohuokosekvensointi, menetelmä, joka perustuu nanohuokosten yhden molekyylin reaaliaikaisiin sähköisiin signaaleihin, tuottaa tuloksia reaaliaikaisesti. Moottoriproteiinien ohjaama kaksijuosteinen DNA sitoutuu biofilmiin upotettuihin nanohuokosproteiineihin ja purkautuu kulkiessaan nanohuokoskanavan läpi jännite-eron alaisena. DNA-juosteen eri emästen tuottamat erottuvat sähköiset signaalit havaitaan ja luokitellaan reaaliajassa, mikä helpottaa tarkkaa ja jatkuvaa nukleotidisekvensointia. Tämä innovatiivinen lähestymistapa voittaa lyhyen lukemisen rajoitukset ja tarjoaa dynaamisen alustan monimutkaiselle genomianalyysille, mukaan lukien monimutkaiset transkriptomiset tutkimukset, joilla on välittömiä tuloksia.
Alusta: Nanopore PromethION 48
-
Täyspitkä mRNA-sekvensointi - PacBio
Vaikka NGS-pohjainen mRNA-sekvensointi on monipuolinen työkalu geenin ilmentymisen kvantifiointiin, sen riippuvuus lyhyistä lukemista rajoittaa sen käyttöä monimutkaisissa transkriptomisissa analyyseissä. Toisaalta PacBio-sekvensointi (Iso-Seq) käyttää pitkään luettua tekniikkaa, joka mahdollistaa täysimittaisten mRNA-transkriptien sekvensoinnin. Tämä lähestymistapa helpottaa vaihtoehtoisten silmukointien, geenifuusioiden ja polyadenylaation kattavaa tutkimista. Geeniekspression kvantifiointiin on kuitenkin muitakin vaihtoehtoja tarvittavan suuren datamäärän vuoksi. PacBio-sekvensointitekniikka perustuu yksimolekyyliseen, reaaliaikaiseen (SMRT) sekvensointiin, mikä tarjoaa selkeän edun täyspitkien mRNA-transkriptien sieppaamisessa. Tämä innovatiivinen lähestymistapa sisältää nollamoodin aaltoputkien (ZMW) ja mikrovalmisteisten kuoppien käytön, jotka mahdollistavat DNA-polymeraasiaktiivisuuden reaaliaikaisen havainnoinnin sekvensoinnin aikana. Näissä ZMW:issä PacBion DNA-polymeraasi syntetisoi komplementaarisen DNA-juosteen, mikä tuottaa pitkiä lukuja, jotka kattavat kaikki mRNA-transkriptit. PacBion toiminta Circular Consensus -sekvensointitilassa (CCS) parantaa tarkkuutta sekvensoimalla toistuvasti samaa molekyyliä. Luotujen HiFi-lukemien tarkkuus on verrattavissa NGS:ään, mikä osaltaan edistää monimutkaisten transkriptomisten ominaisuuksien kattavaa ja luotettavaa analyysiä.
Alusta: PacBio Sequel II; PacBio Revio
-
Eukaryoottinen mRNA-sekvensointi-NGS
mRNA-sekvensointi, monipuolinen tekniikka, mahdollistaa kaikkien solujen sisällä olevien mRNA-transkriptien kattavan profiloinnin tietyissä olosuhteissa. Laaja-alaisten sovelluksiensa ansiosta tämä huippuluokan työkalu paljastaa monimutkaisia geeniekspressioprofiileja, geenirakenteita ja molekyylimekanismeja, jotka liittyvät erilaisiin biologisiin prosesseihin. Perustutkimuksessa, kliinisessä diagnostiikassa ja lääkekehityksessä laajalti käytetty mRNA-sekvensointi tarjoaa näkemyksiä soludynamiikan ja geneettisen säätelyn monimutkaisuudesta ja herättää uteliaisuutta sen mahdollisuuksista eri aloilla.
Alusta: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
Ei-referenssipohjainen mRNA-sekvensointi-NGS
mRNA-sekvensointi mahdollistaa kaikkien solujen sisällä olevien mRNA-transkriptien kattavan profiloinnin tietyissä olosuhteissa. Tämä huipputeknologia toimii tehokkaana työkaluna, joka paljastaa monimutkaisia geeniekspressioprofiileja, geenirakenteita ja molekyylimekanismeja, jotka liittyvät erilaisiin biologisiin prosesseihin. Perustutkimuksessa, kliinisessä diagnostiikassa ja lääkekehityksessä laajalti käytetty mRNA-sekvensointi tarjoaa oivalluksia soludynamiikan ja geneettisen säätelyn monimutkaisuuteen.
Alusta: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
Pitkä koodaamaton sekvensointi-Illumina
Pitkät ei-koodaavat RNA:t (lncRNA:t) ovat pidempiä kuin 200 nukleotidia, joilla on minimaalinen koodauspotentiaali ja ne ovat keskeisiä elementtejä ei-koodaavassa RNA:ssa. Näillä tumassa ja sytoplasmassa löydetyillä RNA:illa on keskeinen rooli epigeneettisessä, transkription ja transkription jälkeisessä säätelyssä, mikä korostaa niiden merkitystä solu- ja molekyyliprosessien muokkaamisessa. LncRNA-sekvensointi on tehokas työkalu solujen erilaistumiseen, ontogeneesiin ja ihmisen sairauksiin.
Alusta: Illumina NovaSeq
-
Pieni RNA-sekvensointi-Illumina
Pienet RNA:t (sRNA) sisältävät mikroRNA:t (miRNA:t), pienet häiritsevät RNA:t (siRNA:t) ja piwi-interacting RNA:t (piRNA:t). Näistä noin 18-25 nukleotidin pituiset miRNA:t ovat erityisen huomionarvoisia niiden keskeisistä säätelyrooleista erilaisissa soluprosesseissa. Kudosspesifisten ja vaihespesifisten ilmentymismallien avulla miRNA:t osoittavat suurta säilyvyyttä eri lajeissa.
Alusta: Illumina NovaSeq
-
CircRNA-sekvensointi-Illumina
Pyöreä RNA-sekvensointi (circRNA-seq) on profiloimaan ja analysoimaan pyöreitä RNA:ita, RNA-molekyylejä, jotka muodostavat suljettuja silmukoita ei-kanonisten silmukointitapahtumien vuoksi, tarjoten tälle RNA:lle parempaa stabiilisuutta. Vaikka joidenkin sircRNA:iden on osoitettu toimivan mikroRNA-sieninä, jotka eristävät mikroRNA:ita ja estävät niitä säätelemästä kohde-mRNA:ta, muut sircRNA:t voivat olla vuorovaikutuksessa proteiinien kanssa, moduloida geenien ilmentymistä tai niillä voi olla rooleja soluprosesseissa. circRNA-ilmentymisanalyysi antaa käsityksen näiden molekyylien säätelyrooleista ja niiden merkityksestä erilaisissa soluprosesseissa, kehitysvaiheissa ja sairaustiloissa, mikä auttaa ymmärtämään RNA:n säätelyn monimutkaisuutta geeniekspression yhteydessä.
-
Koko transkription sekvensointi – Illumina
Koko transkriptoimisekvensointi tarjoaa kattavan lähestymistavan erilaisten RNA-molekyylien profilointiin, joka kattaa koodaavat (mRNA) ja ei-koodaavat RNA:t (lncRNA, circRNA ja miRNA). Tämä tekniikka kaappaa tiettyjen solujen koko transkription tietyllä hetkellä, mikä mahdollistaa soluprosessien kokonaisvaltaisen ymmärtämisen. Se tunnetaan myös nimellä "kokonais-RNA-sekvensointi", ja sen tarkoituksena on paljastaa monimutkaisia säätelyverkostoja transkriptitasolla, mikä mahdollistaa syvällisen analyysin, kuten kilpailevan endogeenisen RNA:n (ceRNA) ja yhteisen RNA-analyysin. Tämä merkitsee ensimmäistä askelta kohti funktionaalista karakterisointia, erityisesti sircRNA-miRNA-mRNA-pohjaisia ceRNA-vuorovaikutuksia sisältävien säätelyverkostojen purkamisessa.
