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単核 RNA シーケンス
単一細胞捕捉およびカスタム ライブラリ構築技術の開発と、ハイスループット シーケンスの組み合わせにより、細胞レベルでの遺伝子発現研究に革命が起こりました。このブレークスルーにより、複雑な細胞集団のより深くより包括的な分析が可能になり、すべての細胞にわたる遺伝子発現の平均化に関連する制限が克服され、これらの集団内の真の不均一性が維持されます。単一細胞 RNA シーケンス (scRNA-seq) には否定できない利点がありますが、特定の組織では単一細胞懸濁液の作成が困難であり、新鮮なサンプルが必要であるという課題に直面しています。 BMKGene では、最先端の 10X Genomics Chromium テクノロジーを使用した単核 RNA シーケンス (snRNA-seq) を提供することで、このハードルに対処しています。このアプローチにより、単一細胞レベルでのトランスクリプトーム解析が可能なサンプルの範囲が広がります。
核の単離は、二重交差を備えた 8 チャンネルのマイクロ流体システムを備えた革新的な 10X Genomics Chromium チップによって実現されます。このシステム内では、バーコード、プライマー、酵素、および単一の核を組み込んだゲルビーズがナノリットルサイズの油滴にカプセル化され、ゲルビーズインエマルジョン（GEM）を形成します。 GEM の形成後、各 GEM 内で細胞の溶解とバーコードの放出が行われます。続いて、mRNA 分子は cDNA に逆転写され、10X バーコードと Unique Molecular Identifier (UMI) が組み込まれます。これらの cDNA は標準的な配列決定ライブラリー構築に供され、単一細胞レベルでの遺伝子発現プロファイルの堅牢かつ包括的な探索が容易になります。
プラットフォーム: 10× Genomics Chromium および Illumina NovaSeq プラットフォーム
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10x Genomics Visium 空間トランスクリプトーム
空間トランスクリプトミクスは、研究者が空間的コンテキストを維持しながら組織内の遺伝子発現パターンを調査できるようにする最先端の技術です。この分野の強力なプラットフォームの 1 つは、Illumina シーケンスと組み合わせた 10x Genomics Visium です。 10X Visium の原理は、組織切片が配置される指定されたキャプチャ領域を備えた特殊なチップ上にあります。この捕捉領域にはバーコード化されたスポットが含まれており、それぞれが組織内の固有の空間位置に対応しています。組織から捕捉された RNA 分子は、逆転写プロセス中に固有の分子識別子 (UMI) で標識されます。これらのバーコード付きスポットと UMI により、単一細胞解像度での遺伝子発現の正確な空間マッピングと定量化が可能になります。空間的にバーコード化されたサンプルと UMI を組み合わせることで、生成されるデータの精度と特異性が保証されます。この空間トランスクリプトミクス技術を使用することで、研究者は細胞の空間構成や組織内で起こる複雑な分子相互作用をより深く理解できるようになり、腫瘍学、神経科学、発生生物学、免疫学などの複数の分野における生物学的プロセスの基礎となるメカニズムについて貴重な洞察を得ることができます。 、植物の研究。
プラットフォーム: 10X Genomics Visium および Illumina NovaSeq
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全長 mRNA シーケンス - ナノポア
NGS ベースの mRNA シーケンスは遺伝子発現を定量化するための多用途ツールですが、ショートリードに依存しているため、複雑なトランスクリプトーム解析における有効性は制限されます。一方、ナノポアシークエンシングではロングリード技術を採用しており、全長mRNA転写物のシーケンシングが可能です。このアプローチは、選択的スプライシング、遺伝子融合、ポリアデニル化、および mRNA アイソフォームの定量化の包括的な調査を容易にします。
ナノポア シーケンスは、ナノポア単一分子のリアルタイム電気信号に依存する方法で、リアルタイムで結果が得られます。二本鎖 DNA はモータータンパク質に導かれてバイオフィルムに埋め込まれたナノポアタンパク質に結合し、電位差の下でナノポアチャネルを通過するときに巻き戻ります。 DNA 鎖上のさまざまな塩基によって生成される独特の電気信号がリアルタイムで検出および分類され、正確かつ連続的なヌクレオチド配列決定が容易になります。この革新的なアプローチは、ショートリードの制限を克服し、複雑なトランスクリプトーム研究を含む複雑なゲノム解析のための動的なプラットフォームを提供し、即座に結果が得られます。
プラットフォーム: ナノポア PromethION 48
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全長mRNAシーケンシング - PacBio
NGS ベースの mRNA シーケンスは遺伝子発現を定量化するための多用途ツールですが、ショートリードに依存しているため、複雑なトランスクリプトーム解析での使用は制限されます。一方、PacBio シーケンス (Iso-Seq) はロングリード技術を採用しており、全長 mRNA 転写物のシーケンスを可能にします。このアプローチにより、選択的スプライシング、遺伝子融合、およびポリアデニル化の包括的な調査が容易になります。ただし、大量のデータが必要となるため、遺伝子発現の定量化には他の選択肢もあります。 PacBio シーケンス技術は単一分子リアルタイム (SMRT) シーケンスに依存しており、全長 mRNA 転写物の捕捉において明確な利点をもたらします。この革新的なアプローチには、ゼロモード導波路 (ZMW) と微細加工されたウェルの使用が含まれており、シーケンス中の DNA ポリメラーゼ活性のリアルタイム観察が可能になります。これらの ZMW 内で、PacBio の DNA ポリメラーゼは DNA の相補鎖を合成し、mRNA 転写産物全体に及ぶ長いリードを生成します。 Circular Consensus Sequencing (CCS) モードでの PacBio 操作は、同じ分子を繰り返しシーケンスすることで精度を高めます。生成された HiFi リードは NGS に匹敵する精度を備えており、複雑なトランスクリプトーム特徴の包括的かつ信頼性の高い分析にさらに貢献します。
プラットフォーム: PacBio Sequel II;パックバイオ レビオ
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真核生物の mRNA シーケンス - NGS
mRNA シーケンスは多用途の技術であり、特定の条件下で細胞内のすべての mRNA 転写物の包括的なプロファイリングを可能にします。この最先端のツールは幅広い用途に対応し、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 mRNA 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、さまざまな分野での可能性についての好奇心を引き起こします。
プラットフォーム: イルミナ NovaSeq X。 DNBSEQ-T7
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非リファレンスベースの mRNA シーケンス - NGS
mRNA シーケンスにより、特定の条件下で細胞内のすべての mRNA 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 mRNA 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。
プラットフォーム: イルミナ NovaSeq X。 DNBSEQ-T7
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ロングノンコーディングシーケンシング-Illumina
長いノンコーディング RNA (lncRNA) は 200 ヌクレオチドより長く、最小限のコーディング能力を有し、ノンコーディング RNA 内で極めて重要な要素です。核および細胞質に存在するこれらの RNA は、エピジェネティック、転写、および転写後制御において重要な役割を果たしており、細胞および分子プロセスの形成における重要性を強調しています。 LncRNA シーケンスは、細胞分化、個体発生、およびヒトの疾患における強力なツールです。
プラットフォーム: Illumina NovaSeq
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Small RNA シーケンス - イルミナ
低分子 RNA (sRNA) 分子には、マイクロ RNA (miRNA)、低分子干渉 RNA (siRNA)、および piwi 相互作用 RNA (piRNA) が含まれます。これらの中で、約 18 ～ 25 ヌクレオチド長の miRNA は、さまざまな細胞プロセスにおける極めて重要な調節の役割で特に注目されています。組織特異的および段階特異的な発現パターンを持つ miRNA は、異なる種間で高い保存性を示します。
プラットフォーム: Illumina NovaSeq
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CircRNA シーケンス - イルミナ
環状 RNA シーケンス (circRNA-seq) は、非標準的なスプライシング イベントにより閉ループを形成し、この RNA の安定性を高める RNA 分子のクラスである環状 RNA のプロファイリングと分析を行います。一部のcircRNAはマイクロRNAスポンジとして機能し、マイクロRNAを隔離し、マイクロRNAによる標的mRNAの調節を妨げることが示されているが、他のcircRNAはタンパク質と相互作用したり、遺伝子発現を調節したり、細胞プロセスにおいて役割を果たしたりする可能性がある。 circRNA 発現解析は、これらの分子の制御的役割と、さまざまな細胞プロセス、発生段階、疾患状態におけるそれらの重要性についての洞察を提供し、遺伝子発現の状況における RNA 制御の複雑さのより深い理解に貢献します。
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全トランスクリプトームシーケンス – イルミナ
全トランスクリプトームシークエンシングは、コーディング (mRNA) および非コーディング RNA (lncRNA、circRNA、miRNA) を含む、多様な RNA 分子をプロファイリングするための包括的なアプローチを提供します。この技術は、特定の瞬間における特定の細胞のトランスクリプトーム全体を捕捉し、細胞プロセスの全体的な理解を可能にします。 「トータル RNA シークエンシング」としても知られるこの手法は、トランスクリプトーム レベルで複雑な制御ネットワークを明らかにすることを目的としており、競合する内在性 RNA (ceRNA) や結合 RNA 解析などの詳細な解析を可能にします。これは、特にcircRNA-miRNA-mRNAベースのceRNA相互作用を含む制御ネットワークの解明において、機能的特徴付けに向けた最初のステップとなる。
