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メタゲノムシーケンシング -NGS
メタゲノムは、環境メタゲノムやヒトメタゲノムなど、生物の混合コミュニティの全遺伝物質のコレクションです。これには、培養可能な微生物と培養不可能な微生物の両方のゲノムが含まれています。 NGS を使用したショットガン メタゲノム シーケンスは、分類学的プロファイリング以上のものを提供することで、環境サンプルに埋め込まれた複雑なゲノム景観の研究を可能にし、種の多様性、存在量の動態、および複雑な個体群構造についての詳細な洞察も提供します。分類学的研究を超えて、ショットガンメタゲノミクスは機能ゲノミクスの観点も提供し、コードされた遺伝子と生態学的プロセスにおけるそれらの推定上の役割の探索を可能にします。最後に、遺伝要素と環境要因の間の相関ネットワークの確立は、微生物群集とその生態学的背景の間の複雑な相互作用の全体的な理解に貢献します。結論として、メタゲノム配列決定は、多様な微生物群集のゲノムの複雑さを解明するための極めて重要な手段として機能し、これらの複雑な生態系における遺伝学と生態学の多面的な関係を明らかにします。
プラットフォーム: Illumina NovaSeq および DNBSEQ-T7
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メタゲノムシークエンシング-TGS
メタゲノムは、環境メタゲノムやヒトメタゲノムなど、生物の混合コミュニティの遺伝物質のコレクションです。これには、培養可能な微生物と培養不可能な微生物の両方のゲノムが含まれています。メタゲノムシークエンシングは、分類学的プロファイリング以上のものを提供することで、生態学的サンプルに埋め込まれたこれらの複雑なゲノム景観の研究を可能にします。また、コードされた遺伝子と環境プロセスにおけるそれらの推定上の役割を調査することにより、機能ゲノミクスの観点も提供します。イルミナシーケンシングを使用した従来のショットガンアプローチはメタゲノム研究で広く使用されてきましたが、Nanopore と PacBio ロングリードシーケンシングの出現によりこの分野は変化しました。 Nanopore および PacBio テクノロジーは、下流のバイオインフォマティクス分析、特にメタゲノム アセンブリを強化し、より連続的なアセンブリを保証します。報告では、ナノポアベースおよび PacBio ベースのメタゲノミクスが、複雑なマイクロバイオームから完全で閉じた細菌ゲノムを生成することに成功したことが示されています (Moss, EL, et al., Nature Biotech, 2020)。 Nanopore の読み取りと Illumina の読み取りを統合することで、エラー修正のための戦略的なアプローチが提供され、Nanopore の固有の低精度が軽減されます。この相乗的な組み合わせにより、各シーケンシング プラットフォームの強みが活用され、潜在的な制限を克服し、メタゲノム解析の精度と信頼性を向上させる堅牢なソリューションが提供されます。
プラットフォーム: Nanopore PromethION 48、Illumia、および PacBio Revio
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全ゲノム亜硫酸水素塩シーケンシング(WGBS)
全ゲノム亜硫酸水素塩シークエンシング (WGBS) は、DNA メチル化、特に遺伝子発現と細胞活性の極めて重要な調節因子であるシトシンの 5 番目の位置 (5-mC) を詳細に調査するためのゴールドスタンダードの方法論です。 WGBS の基礎となる原理には、亜硫酸水素塩処理が含まれており、メチル化シトシンは変化させずに、非メチル化シトシンのウラシルへの変換 (C から U) を誘導します。この技術は単一塩基の分解能を提供するため、研究者はメチロームを包括的に調査し、さまざまな状態、特に癌に関連する異常なメチル化パターンを明らかにすることができます。 WGBS を採用することで、科学者はゲノム全体のメチル化状況について比類のない洞察を得ることができ、多様な生物学的プロセスや疾患の根底にあるエピジェネティックなメカニズムを微妙に理解することができます。
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ハイスループットシークエンシングによるトランスポザーゼアクセス可能なクロマチンのアッセイ (ATAC-seq)
ATAC-seq は、ゲノム全体のクロマチン アクセシビリティ分析に使用されるハイスループット シーケンス手法です。これを使用すると、遺伝子発現に対する全体的なエピジェネティックな制御の複雑なメカニズムについてのより深い理解が得られます。この方法では、高活性な Tn5 トランスポザーゼを使用して、シーケンシング アダプターを挿入することにより、開いたクロマチン領域の断片化とタグ付けを同時に行います。その後の PCR 増幅によりシーケンス ライブラリが作成され、特定の時空条件下でオープン クロマチン領域を包括的に同定できます。 ATAC-seq は、転写因子結合部位や特定のヒストン修飾領域のみに焦点を当てる方法とは異なり、アクセス可能なクロマチンランドスケープの全体像を提供します。 ATAC-seq は、これらの開いたクロマチン領域を配列決定することにより、活性な調節配列および潜在的な転写因子結合部位が存在する可能性が高い領域を明らかにし、ゲノム全体にわたる遺伝子発現の動的な調節に関する貴重な洞察を提供します。
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16S/18S/ITS アンプリコン シーケンシング-PacBio
16S および 18S rRNA 遺伝子は、内部転写スペーサー (ITS) 領域とともに、高度に保存された領域と超可変領域の組み合わせにより極めて重要な分子フィンガープリンティング マーカーとして機能し、原核生物と真核生物を特徴付けるための貴重なツールとなります。これらの領域の増幅と配列決定は、さまざまな生態系にわたる微生物の組成と多様性を調査するための分離不要のアプローチを提供します。イルミナのシーケンスは通常、16S や ITS1 の V3 ～ V4 などの短い超可変領域をターゲットとしていますが、16S、18S、および ITS の全長をシーケンスすることで優れた分類学的アノテーションが達成できることが実証されています。この包括的なアプローチにより、正確に分類された配列の割合が高くなり、種の同定にまで及ぶレベルの解像度が達成されます。 PacBio の単一分子リアルタイム (SMRT) シーケンス プラットフォームは、イルミナ シーケンスの精度に匹敵する、全長アンプリコンをカバーする高精度のロング リード (HiFi) を提供することで際立っています。この機能により、研究者は、遺伝的状況のパノラマビューという比類のない利点を得ることができます。対象範囲の拡大により、特に細菌や真菌のコミュニティ内で種のアノテーションの解像度が大幅に向上し、微生物集団の複雑さをより深く理解できるようになります。
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16S/18S/ITS アンプリコンシーケンス - NGS
特に 16S、18S、および ITS 遺伝子マーカーをターゲットとするイルミナ技術によるアンプリコン配列決定は、微生物群集内の系統発生、分類、および種の豊富さを解明するための強力な方法です。このアプローチには、ハウスキーピング遺伝子マーカーの超可変領域の配列決定が含まれます。元々は分子指紋として導入されました。ウォセスら1977 年にこの技術は、分離を必要としない分析を可能にし、マイクロバイオーム プロファイリングに革命をもたらしました。 16S (細菌)、18S (真菌)、および内部転写スペーサー (ITS、真菌) の配列決定を通じて、研究者は豊富な種だけでなく、希少で未確認の種も特定できます。極めて重要なツールとして広く採用されているアンプリコン配列決定は、人間の口、腸、便などを含む多様な環境にわたって異なる微生物組成を識別するのに役立ちます。
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細菌および真菌の全ゲノム再配列決定
細菌および真菌の全ゲノム再配列プロジェクトは、微生物ゲノムの完成と比較を可能にすることで、微生物ゲノミクスの進歩にとって極めて重要です。これにより、発酵工学、工業プロセスの最適化、二次代謝経路の探索が容易になります。さらに、真菌および細菌の再配列決定は、環境適応の理解、菌株の最適化、遺伝進化のダイナミクスの解明にとって極めて重要であり、医学、農業、環境科学に広範な影響を及ぼします。
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PacBio-全長 16S/18S/ITS アンプリコン シーケンシング
アンプリコン (16S/18S/ITS) プラットフォームは、微生物多様性プロジェクト分析における長年の経験をもとに開発されており、標準化された基本分析と個別分析が含まれています。基本分析は現在の微生物研究の主流の分析内容をカバーしており、分析内容は豊富で包括的です。分析結果はプロジェクトレポートの形で提示されます。パーソナライズ分析の内容は多岐にわたります。基本的な分析レポートや研究目的に応じて、サンプルの選択やパラメータの設定を柔軟に行うことができ、お客様のニーズに合わせたカスタマイズを実現します。 Windows オペレーティング システム、シンプルかつ高速。
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PacBio-全長トランスクリプトーム (非参考)
Pacific Biosciences (PacBio) のアイソフォーム シーケンス データを入力として使用すると、このアプリは全長転写配列 (アセンブリなし) を識別できます。全長配列を参照ゲノムに対してマッピングすることにより、既知の遺伝子、転写物、コード領域などによって転写物を最適化できます。この場合、選択的スプライシングなどのmRNA構造のより正確な同定が達成できます。 NGS トランスクリプトーム シークエンシング データとの共同解析により、より包括的なアノテーションと転写レベルでの発現のより正確な定量化が可能になり、下流の差次的発現と機能解析に大きな利益をもたらします。
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Reduced Representation Bisulfite Sequencing (RRBS)
Reduced Representation Bisulfite Sequencing (RRBS) は、DNA メチル化研究における全ゲノム Bisulfite Sequencing (WGBS) に代わる費用対効果が高く効率的な代替手段として登場しました。 WGBS は単一塩基解像度でゲノム全体を検査することで包括的な洞察を提供しますが、コストが高いことが制限要因になる可能性があります。 RRBS は、ゲノムの代表的な部分を選択的に分析することで、この課題を戦略的に軽減します。この方法論は、MspI 切断による CpG アイランドに富んだ領域の濃縮と、それに続く 200 ～ 500/600 bps フラグメントのサイズ選択に依存しています。したがって、CpG アイランドに近い領域のみが配列決定され、遠く離れた CpG アイランドを持つ領域は解析から除外されます。このプロセスと亜硫酸水素塩シーケンシングを組み合わせることで、DNA メチル化の高分解能検出が可能になり、シーケンシング アプローチである PE150 はインサートの中央ではなく末端に特に焦点を当て、メチル化プロファイリングの効率を高めます。 RRBS は、費用対効果の高い DNA メチル化研究を可能にし、エピジェネティックなメカニズムの知識を進歩させる貴重なツールです。
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原核生物のRNA配列決定
RNA シーケンスにより、特定の条件下での細胞内のすべての RNA 転写物の包括的なプロファイリングが可能になります。この最先端技術は強力なツールとして機能し、複雑な遺伝子発現プロファイル、遺伝子構造、および多様な生物学的プロセスに関連する分子機構を明らかにします。基礎研究、臨床診断、医薬品開発で広く採用されている RNA シーケンスは、細胞動態と遺伝子制御の複雑さについての洞察を提供します。当社の原核生物 RNA サンプル処理は、rRNA の枯渇と方向性のあるライブラリーの調製を含む、原核生物のトランスクリプトームに合わせて調整されています。
プラットフォーム: Illumina NovaSeq
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メタトランスクリプトーム配列決定
イルミナのシーケンス技術を活用したBMKGENEのメタトランスクリプトームシーケンスサービスは、土壌、水、海、便、腸などの自然環境内で、真核生物から原核生物、ウイルスに至るまでの多様な微生物の動的な遺伝子発現を明らかにします。当社の包括的なサービスにより、研究者は複雑な微生物群集の完全な遺伝子発現プロファイルを詳しく調べることができます。分類学的分析を超えて、当社のメタトランスクリプトーム配列決定サービスは、機能強化の探索を促進し、発現差のある遺伝子とその役割に光を当てます。これらの多様な環境ニッチ内の遺伝子発現、分類学的多様性、機能ダイナミクスの複雑な状況をナビゲートしながら、豊富な生物学的洞察を明らかにします。
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De novo 真菌ゲノム アセンブリ
BMKGENE は、真菌ゲノムに対する多用途のソリューションを提供し、多様な研究ニーズと望ましいゲノム完全性に応えます。ショートリードイルミナシークエンシングを単独で利用することで、ドラフトゲノムの生成が可能になります。 Nanopore または Pacbio を使用したショートリードとロングリード シーケンシングを組み合わせて、より長いコンティグを持つより洗練された真菌ゲノムを実現します。さらに、Hi-C シーケンスを統合することで機能がさらに強化され、完全な染色体レベルのゲノムの取得が可能になります。
