植物/動物のデノボゲノム配列決定
デノボ配列決定とは、参照ゲノムが存在しない状態で配列決定技術を使用して種の全ゲノムを構築することを指します。より長いリードを特徴とする第 3 世代シーケンシングの導入と広範な採用により、リード間のオーバーラップが増加することでゲノムアセンブリが大幅に強化されました。この強化は、高いヘテロ接合性、高い比率の反復領域、倍数体、反復要素を含む領域、異常な GC 含量、または通常ショートリード シーケンシングを使用して組み立てが不十分な高い複雑性を示すゲノムなど、困難なゲノムを扱う場合に特に適切です。一人で。
当社のワンストップ ソリューションは、高品質の de novo アセンブリゲノムを提供する統合シーケンス サービスとバイオインフォマティクス分析を提供します。イルミナとの最初のゲノム調査により、ゲノムのサイズと複雑さの推定値が得られ、この情報は、PacBio HiFi によるロングリード シーケンスの次のステップのガイドとして使用されます。デノボコンティグの組み立て。その後 HiC アセンブリを使用すると、ゲノムへのコンティグの固定が可能になり、染色体レベルのアセンブリが得られます。最後に、ゲノムには、短いリードと長いリードを持つトランスクリプトームを利用して、遺伝子予測と発現遺伝子の配列決定によって注釈が付けられます。
サービスの特徴
● 複数のシーケンスおよびバイオインフォマティクス サービスをワンストップ ソリューションに統合:
ゲノムサイズを推定し、その後のステップをガイドするためのイルミナとのゲノム調査。
ロングリードシーケンスデノボコンティグのアセンブリ。
染色体アンカーリングのための Hi-C シーケンス。
遺伝子のアノテーションのための mRNA シーケンス。
アセンブリの検証。
● 対象種の新規ゲノムの構築や既存の参照ゲノムの改良に適したサービス。
サービスのメリット
シーケンスプラットフォームとバイオインフォマティクスの開発デノボゲノムアセンブリ
(Amarasinghe SL ら、ゲノム生物学、2020）
●豊富な専門知識と出版実績: BMKGene は、二倍体ゲノム、倍数体および異質倍数体種の非常に複雑なゲノムを含む、多様な種の高品質のゲノム アセンブリにおいて膨大な経験を蓄積してきました。 2018年以来、私たちは以上のことに貢献してきました。300 件の影響力の高い出版物、そのうち 20 件以上が Nature Genetics に掲載。
● ワンストップソリューション: 当社の統合アプローチは、複数のシーケンシング技術とバイオインフォマティクス分析を結合したワークフローに統合し、高品質に組み立てられたゲノムを提供します。
●ニーズに合わせてカスタマイズ: 当社のサービス ワークフローはカスタマイズ可能で、多様な特徴や特定の研究ニーズを持つゲノムに適応できます。これには、巨大ゲノム、倍数体ゲノム、高度にヘテロ接合性のゲノムなどへの対応が含まれます。
●高度なスキルを持つバイオインフォマティクスおよび研究チーム: 複雑なゲノムアセンブリの実験とバイオインフォマティクスの両方の分野での豊富な経験と、一連の特許とソフトウェア著作権を持っています。
●販売後のサポート:当社のコミットメントは、プロジェクトの完了を超えて 3 か月のアフターサービス期間まで延長されます。この期間中、プロジェクトのフォローアップ、トラブルシューティング支援、および結果に関する質問に対処する Q&A セッションを提供します。
サービス仕様
| ゲノム調査 | ゲノムアセンブリ | 染色体レベル | ゲノムアノテーション |
| 50X イルミナ ノヴァシーク PE150
| 30X PacBio CCS HiFi 読み取り | 100X Hi-C | RNA-seq イルミナ PE150 10 Gb + (オプション) 全長 RNA-seq PacBio 40 Gb または ナノポア 12GB |
サービス要件
ゲノム調査、ゲノムアセンブリ、および Hi-C アセンブリの場合:
| 組織または抽出された核酸 | ゲノム調査 | PacBio を使用したゲノムアセンブリ | Hi-Cアセンブリ |
| 動物の内臓 | 0.5～1g
| ≧3.5g | ≧2g |
| 動物の筋肉 | 5g以上 | ||
| 哺乳類の血液 | 1.5mL
| 5mL以上 | ≧2mL |
| 家禽/魚の血液 | 0.5mL以上 | ||
| 植物 - 新鮮な葉 | 1～2g | 5g以上 | 4g以上 |
| 培養細胞 |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| 昆虫 | 0.5～1g | ≧3g | ≧2g |
| 抽出されたDNA | 濃度: ≥1 ng/μL 量≧30ng 劣化や汚染が限定的またはまったくない | 濃度: ≥ 50 ng/μL 量: 10 μg/フローセル/サンプル OD260/280=1.7-2.2 OD260/230=1.8-2.5 劣化や汚染が限定的またはまったくない |
-
|
トランスクリプトミクスによるゲノムアノテーションの場合:
| 組織または抽出された核酸 | イルミナトランスクリプトーム | PacBio トランスクリプトーム | ナノポアトランスクリプトーム |
| 植物 - 根/茎/花びら | 450mg | 600mg | |
| 植物 - 葉/種子 | 300mg | 300mg | |
| 植物 - 果物 | 1.2g | 1.2g | |
| 動物の心臓・腸 | 300mg | 300mg | |
| 動物の内臓・脳 | 240mg | 240mg | |
| 動物の筋肉 | 450mg | 450mg | |
| 動物の骨/毛/皮膚 | 1g | 1g | |
| 節足動物 - 昆虫 | 6 | 6 | |
| 節足動物 - 甲殻類 | 300mg | 300mg | |
| 全血 | 1本のチューブ | 1本のチューブ | |
| 抽出されたRNA | 濃度: ≥ 20 ng/μL 量≧0.3μg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5～2.5 リン≥ 6 5≧28S/18S≧1 | 濃度: ≥ 100 ng/μL 量≧0.75μg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5～2.5 リン≥ 8 5≧28S/18S≧1 | 濃度: ≥ 100 ng/μL 量≧0.75μg OD260/280=1.7-2.5 OD260/230=0.5～2.5 リン≧ 7.5 5≧28S/18S≧1 |
推奨されるサンプル配信
容器: 2 ml 遠沈管 (錫箔は推奨しません)
(ほとんどのサンプルはエタノール中で保存しないことをお勧めします。)
サンプルのラベル付け: サンプルには明確にラベルが付けられ、提出されたサンプル情報フォームと同一である必要があります。
発送: ドライアイス: サンプルは最初にバッグに梱包し、ドライアイスに埋める必要があります。
ワークフロー
サービスのワークフロー
実験計画
サンプル納品
DNA抽出
図書館の建設
シーケンス
データ分析
アフターサービス
4 つのステップに分かれた完全なバイオインフォマティクス分析:
1) NGS による k-mer 解析に基づくゲノム調査では、次のことがわかります。
ゲノムサイズの推定
ヘテロ接合性の推定
繰り返し領域の推定
2) PacBio HiFi を使用したゲノムアセンブリ:
デノボ組み立て
アセンブリ評価: ゲノム完全性のための BUSCO 分析と、NGS および PacBio HiFi リードのマッピングバックを含む
3) Hi-C アセンブリ:
Hi-C ライブラリ QC: 有効な Hi-C 相互作用の推定
Hi-C アセンブリ: グループ内のコンティグのクラスタリング、その後の各グループ内でのコンティグの順序付けとコンティグの方向の割り当て
Hi-C評価
4) ゲノムアノテーション:
ノンコーディングRNAの予測
反復配列の同定 (トランスポゾンとタンデムリピート)
遺伝子予測
§デノボ: ab initio アルゴリズム
§ 相同性に基づく
§ ロングリードとショートリードを含むトランスクリプトームに基づく: リードはデノボドラフトゲノムに組み立てられるかマッピングされる
§ 複数のデータベースによる予測遺伝子のアノテーション
1) ゲノム調査 - k-mer解析
2) ゲノムアセンブリ
2) ゲノム アセンブリ – PacBio HiFi はドラフト アセンブリへのマッピングを読み取ります
2) Hi-C アセンブリ – Hi-C の有効な相互作用ペアの推定
3) Hi-C 組立後評価
4) ゲノムアノテーション – 予測遺伝子の統合
4) ゲノムアノテーション – 予測遺伝子アノテーション
厳選された出版物コレクションを通じて、BMKGene の de novo ゲノム アセンブリ サービスによって促進される進歩を探ってください。
リー、C.ら。 (2021) 「ゲノム配列は地球規模の分散経路を明らかにし、タツノオトシゴの進化における収束的な遺伝的適応を示唆する」、Nature Communications、12(1)。土井: 10.1038/S41467-021-21379-X。
リー、Ｙら。 (2023) 「大規模な染色体の変化は、ゲイル (ボス フロンタリス) におけるゲノムレベルの発現変化、環境適応、および種分化を引き起こす」、分子生物学と進化、40(1)。土井: 10.1093/MOLBEV/MSAD006。
Tian、T.ら。 (2023) 「顕著な干ばつ耐性トウモロコシ生殖質のゲノム構築と遺伝的解剖」、Nature Genetics 2023 55:3、55(3)、496–506 ページ。土井: 10.1038/s41588-023-01297-y。
Zhang、F.ら。 (2023) 「ナス科ファミリーの 2 つのゲノムを分析することによるトロパン アルカロイド生合成の進化の解明」、Nature Communications 2023 14:1、14(1)、1 ～ 18 ページ。土井: 10.1038/s41467-023-37133-4。
挑戦的なケーススタディ:
テロメア間のアセンブリ:Fu、A.ら。 (2023) 「ゴーヤ (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) のテロメアからテロメアへのゲノム アセンブリにより、果実の発育、組成、および熟成の遺伝的特徴が明らかになる」、Horticulture Research、10(1)。土井: 10.1093/HR/UHAC228。
ハプロタイプアセンブリ:胡、W.ら。 (2021) 「対立遺伝子で定義されたゲノムは、キャッサバ進化中の両対立遺伝子の分化を明らかにする」、Molecular Plant、14(6)、851–854 ページ。土井：10.1016/j.molp.2021.04.009。
巨大ゲノムアセンブリ:ユアン、J.ら。 (2022) 「ギガ染色体のゲノム基盤と牡丹 Paeonia ostii のギガゲノム」、Nature Communications 2022 13:1、13(1)、1 ～ 16 ページ。土井: 10.1038/s41467-022-35063-1。
倍数体ゲノムアセンブリ:Zhang、Q.ら。 (2022) 「自己倍数体サトウキビ Saccharum spontaneum の最近の染色体減少に対するゲノムの洞察」、Nature Genetics 2022 54:6、54(6)、885–896 ページ。土井: 10.1038/s41588-022-01084-1。
