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Analisi di associazione su tutto il genoma
Lo scopo dei Genome-Wide Association Studies (GWAS) è quello di identificare varianti genetiche (genotipi) legate a tratti specifici (fenotipi). Esaminando i marcatori genetici dell'intero genoma in un gran numero di individui, GWAS estrapola le associazioni genotipo-fenotipo attraverso analisi statistiche a livello di popolazione. Questa metodologia trova ampie applicazioni nella ricerca sulle malattie umane e nell'esplorazione dei geni funzionali correlati a tratti complessi negli animali o nelle piante.
Presso BMKGENE, offriamo due strade per condurre GWAS su grandi popolazioni: impiegando il sequenziamento del genoma intero (WGS) o optando per un metodo di sequenziamento del genoma a rappresentazione ridotta, il frammento amplificato del locus specifico (SLAF) sviluppato internamente. Mentre il WGS si adatta a genomi più piccoli, SLAF emerge come un’alternativa economicamente vantaggiosa per studiare popolazioni più grandi con genomi più lunghi, riducendo efficacemente al minimo i costi di sequenziamento e garantendo al tempo stesso un’elevata efficienza nella scoperta di marcatori genetici.
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Sequenziamento dell'intero genoma di piante/animali
Il sequenziamento dell'intero genoma (WGS), noto anche come risequenziamento, si riferisce al sequenziamento dell'intero genoma di diversi individui di specie con genomi di riferimento noti. Su questa base è possibile identificare ulteriormente le differenze genomiche di individui o popolazioni. WGS consente l'identificazione del polimorfismo a singolo nucleotide (SNP), della delezione di inserzione (InDel), della variazione della struttura (SV) e della variazione del numero di copie (CNV). Gli SV comprendono una porzione maggiore della base di variazione rispetto agli SNP e hanno un impatto maggiore sul genoma, influenzando sostanzialmente gli organismi viventi. Mentre il risequenziamento a lettura breve è efficace nell'identificare SNP e InDel, il risequenziamento a lettura lunga consente un'identificazione più precisa di frammenti di grandi dimensioni e variazioni complicate.
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Genetica evolutiva
Evolutionary Genetics è un servizio di sequenziamento completo progettato per offrire un'interpretazione approfondita dell'evoluzione all'interno di un ampio gruppo di individui, basata su variazioni genetiche, inclusi SNP, InDels, SV e CNV. Questo servizio comprende tutte le analisi essenziali necessarie per chiarire i cambiamenti evolutivi e le caratteristiche genetiche delle popolazioni, comprese le valutazioni della struttura della popolazione, della diversità genetica e delle relazioni filogenetiche. Inoltre, approfondisce gli studi sul flusso genico, consentendo stime della dimensione effettiva della popolazione e del tempo di divergenza. Gli studi di genetica evolutiva forniscono preziose informazioni sulle origini e sugli adattamenti delle specie.
Presso BMKGENE, offriamo due strade per condurre studi di genetica evolutiva su grandi popolazioni: impiegando il sequenziamento dell'intero genoma (WGS) o optando per un metodo di sequenziamento del genoma a rappresentazione ridotta, lo Specific-Locus Amplified Fragment (SLAF) sviluppato internamente. Mentre il WGS si adatta a genomi più piccoli, SLAF emerge come un’alternativa economicamente vantaggiosa per studiare popolazioni più grandi con genomi più lunghi, riducendo al minimo i costi di sequenziamento.
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Genomica comparativa
La genomica comparativa prevede l'esame e il confronto dell'intera sequenza e struttura del genoma tra specie diverse. Questo campo cerca di svelare l'evoluzione delle specie, decodificare le funzioni dei geni e chiarire i meccanismi di regolazione genetica identificando strutture ed elementi di sequenza conservati o divergenti nei vari organismi. Uno studio genomico comparativo completo comprende analisi quali famiglie di geni, sviluppo evolutivo, eventi di duplicazione dell’intero genoma e impatto delle pressioni selettive.
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Assemblaggio del genoma basato su Hi-C
Hi-C è un metodo progettato per acquisire la configurazione cromosomica combinando il sondaggio delle interazioni basate sulla prossimità e il sequenziamento ad alto rendimento. Si ritiene che l'intensità di queste interazioni sia negativamente correlata alla distanza fisica sui cromosomi. Pertanto, i dati Hi-C vengono utilizzati per guidare il clustering, l'ordinamento e l'orientamento delle sequenze assemblate in una bozza di genoma e ancorarle su un certo numero di cromosomi. Questa tecnologia consente un assemblaggio del genoma a livello cromosomico in assenza di una mappa genetica basata sulla popolazione. Ogni singolo genoma ha bisogno di un Hi-C.
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Sequenziamento del genoma de novo di piante/animali
De Novoil sequenziamento si riferisce alla costruzione dell'intero genoma di una specie utilizzando tecnologie di sequenziamento in assenza di un genoma di riferimento. L'introduzione e l'adozione diffusa del sequenziamento di terza generazione, caratterizzato da letture più lunghe, hanno migliorato significativamente l'assemblaggio del genoma aumentando la sovrapposizione tra le letture. Questo miglioramento è particolarmente pertinente quando si ha a che fare con genomi complessi, come quelli che presentano un'elevata eterozigosità, un elevato rapporto di regioni ripetitive, poliploidi e regioni con elementi ripetitivi, contenuti GC anomali o elevata complessità che in genere sono scarsamente assemblati utilizzando il sequenziamento a lettura breve solo.
La nostra soluzione completa fornisce servizi di sequenziamento integrati e analisi bioinformatiche che forniscono un genoma assemblato de novo di alta qualità. Un'indagine iniziale del genoma con Illumina fornisce stime delle dimensioni e della complessità del genoma e queste informazioni vengono utilizzate per guidare la fase successiva del sequenziamento a lunga lettura con PacBio HiFi, seguito dade novoassemblaggio di contig. Il successivo utilizzo dell'assemblaggio HiC consente l'ancoraggio dei contig al genoma, ottenendo un assemblaggio a livello cromosomico. Infine, il genoma viene annotato mediante predizione genetica e sequenziamento dei geni espressi, ricorrendo a trascrittomi con letture brevi e lunghe.
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Sequenziamento dell'intero esoma umano
Il sequenziamento dell’intero esoma umano (hWES) è ampiamente riconosciuto come un approccio di sequenziamento potente ed economico per individuare le mutazioni che causano malattie. Nonostante costituiscano solo l’1,7% circa dell’intero genoma, gli esoni svolgono un ruolo cruciale riflettendo direttamente il profilo delle funzioni proteiche totali. In particolare, nel genoma umano, oltre l’85% delle mutazioni legate alle malattie si manifestano all’interno delle regioni codificanti le proteine. BMKGENE offre un servizio completo e flessibile di sequenziamento dell'intero esoma umano con due diverse strategie di cattura degli esoni disponibili per soddisfare vari obiettivi di ricerca.
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Sequenziamento di frammenti amplificati con locus specifico (SLAF-Seq)
La genotipizzazione ad alto rendimento, in particolare su popolazioni su larga scala, è un passo fondamentale negli studi di associazione genetica e fornisce una base genetica per la scoperta di geni funzionali, l'analisi evolutiva, ecc. Invece del risequenziamento profondo dell'intero genoma,Sequenziamento del genoma a rappresentazione ridotta (RRGS)viene spesso impiegato in questi studi per ridurre al minimo il costo di sequenziamento per campione pur mantenendo un'efficienza ragionevole nella scoperta dei marcatori genetici. RRGS ottiene questo risultato digerendo il DNA con enzimi di restrizione e concentrandosi su uno specifico intervallo di dimensioni dei frammenti, sequenziando così solo una frazione del genoma. Tra le varie metodologie RRGS, il sequenziamento dei frammenti amplificati a locus specifico (SLAF) è un approccio personalizzabile e di alta qualità. Questo metodo, sviluppato in modo indipendente da BMKGene, ottimizza il set di enzimi di restrizione per ogni progetto. Ciò garantisce la generazione di un numero considerevole di tag SLAF (regioni del genoma da sequenziare di 400-500 bps) distribuiti uniformemente nel genoma evitando efficacemente regioni ripetitive, garantendo così la migliore scoperta di marcatori genetici.
