-
ერთი ბირთვის რნმ თანმიმდევრობა
ერთუჯრედიანი დაჭერისა და ბიბლიოთეკის პერსონალური აგების ტექნიკის შემუშავებამ, მაღალი გამტარუნარიანობის თანმიმდევრობით, მოახდინა რევოლუცია უჯრედის დონეზე გენის ექსპრესიის კვლევებში. ეს გარღვევა იძლევა უჯრედების რთული პოპულაციების უფრო ღრმა და ყოვლისმომცველი ანალიზის საშუალებას, გადალახოს შეზღუდვები, რომლებიც დაკავშირებულია საშუალოდ გენის ექსპრესიასთან ყველა უჯრედზე და შეინარჩუნოს ნამდვილი ჰეტეროგენულობა ამ პოპულაციებში. მიუხედავად იმისა, რომ ერთუჯრედიანი რნმ-ის თანმიმდევრობა (scRNA-seq) აქვს უდაო უპირატესობები, ის ხვდება გამოწვევებს გარკვეულ ქსოვილებში, სადაც ერთუჯრედიანი სუსპენზიის შექმნა რთულია და საჭიროებს ახალ ნიმუშებს. BMKGene-ში ამ დაბრკოლებას ვთავაზობთ ერთბირთვიან რნმ-ის თანმიმდევრობის (snRNA-seq) უახლესი 10X Genomics Chromium ტექნოლოგიის გამოყენებით. ეს მიდგომა აფართოებს ნიმუშების სპექტრს, რომლებიც ექვემდებარება ტრანსკრიპტომის ანალიზს ერთუჯრედიან დონეზე.
ბირთვების იზოლაცია მიიღწევა ინოვაციური 10X Genomics Chromium ჩიპის მეშვეობით, რომელიც აღჭურვილია რვა არხიანი მიკროსლუიდური სისტემით ორმაგი გადაკვეთით. ამ სისტემის ფარგლებში, გელის მარცვლები, რომლებიც შეიცავს შტრიხკოდებს, პრაიმერებს, ფერმენტებს და ერთ ბირთვს, ჩასმულია ნანოლიტრის ზომის ზეთის წვეთებში და წარმოქმნის Gel Bead-in-Emulsion (GEM). GEM-ის ფორმირების შემდეგ, უჯრედების ლიზისი და შტრიხკოდის გათავისუფლება ხდება თითოეულ GEM-ში. შემდგომში, mRNA მოლეკულები განიცდიან საპირისპირო ტრანსკრიფციას cDNA-ში, აერთიანებს 10X შტრიხკოდებს და უნიკალურ მოლეკულურ იდენტიფიკატორებს (UMI). ეს cDNA შემდეგ ექვემდებარება სტანდარტული თანმიმდევრობის ბიბლიოთეკის მშენებლობას, რაც ხელს უწყობს გენის ექსპრესიის პროფილების მყარ და ყოვლისმომცველ კვლევას ერთუჯრედიან დონეზე.
პლატფორმა: 10× Genomics Chromium და Illumina NovaSeq პლატფორმა
-
10x Genomics Visium სივრცითი ტრანსკრიპტომა
სივრცითი ტრანსკრიპტომიკა არის უახლესი ტექნოლოგია, რომელიც მკვლევარებს საშუალებას აძლევს გამოიკვლიონ გენის ექსპრესიის შაბლონები ქსოვილებში, მათი სივრცითი კონტექსტის შენარჩუნებით. ამ დომენის ერთ-ერთი ძლიერი პლატფორმა არის 10x Genomics Visium ერთად Illumina თანმიმდევრობით. 10X Visium-ის პრინციპი დევს სპეციალიზირებულ ჩიპზე დანიშნულ ადგილას, სადაც ქსოვილის სექციებია განთავსებული. დაჭერის ეს ზონა შეიცავს შტრიხკოდირებულ ლაქებს, თითოეული შეესაბამება უნიკალურ სივრცულ მდებარეობას ქსოვილში. ქსოვილიდან დატყვევებული რნმ-ის მოლეკულები შებრუნებული ტრანსკრიფციის პროცესის დროს იარლიყება უნიკალური მოლეკულური იდენტიფიკატორებით (UMIs). ეს შტრიხკოდირებული ლაქები და UMI-ები იძლევა ზუსტ სივრცულ რუკს და გენის ექსპრესიის რაოდენობრივ განსაზღვრას ერთუჯრედიან რეზოლუციით. სივრცითი შტრიხკოდირებული ნიმუშების და UMI-ების კომბინაცია უზრუნველყოფს გენერირებული მონაცემების სიზუსტესა და სპეციფიკას. სივრცითი ტრანსკრიპტომიკის ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით, მკვლევარებს შეუძლიათ უფრო ღრმად გაიგონ უჯრედების სივრცითი ორგანიზება და ქსოვილებში მომხდარი რთული მოლეკულური ურთიერთქმედება, რაც გვთავაზობს ფასდაუდებელ ცოდნას მრავალ სფეროში ბიოლოგიური პროცესების საფუძველში არსებული მექანიზმების შესახებ, მათ შორის ონკოლოგია, ნეირომეცნიერება, განვითარების ბიოლოგია, იმუნოლოგია. და ბოტანიკური კვლევები.
პლატფორმა: 10X Genomics Visium და Illumina NovaSeq
-
სრული სიგრძის mRNA თანმიმდევრობა-ნანოპური
მიუხედავად იმისა, რომ NGS-ზე დაფუძნებული mRNA თანმიმდევრობა არის მრავალმხრივი ინსტრუმენტი გენის ექსპრესიის რაოდენობრივი დასადგენად, მისი დამოკიდებულება მოკლე წაკითხვაზე ზღუდავს მის ეფექტურობას კომპლექსურ ტრანსკრიპტომურ ანალიზებში. მეორეს მხრივ, ნანოფორების თანმიმდევრობა იყენებს ხანგრძლივად წაკითხულ ტექნოლოგიას, რაც საშუალებას აძლევს სრულმეტრაჟიანი mRNA ტრანსკრიპტების თანმიმდევრობას. ეს მიდგომა ხელს უწყობს ალტერნატიული სპლაისინგის, გენების შერწყმის, პოლი-ადენილაციისა და mRNA იზოფორმების რაოდენობრივ განსაზღვრას.
Nanopore sequencing, მეთოდი, რომელიც ეყრდნობა ნანოპურ ერთმოლეკულის რეალურ დროში ელექტრო სიგნალებს, იძლევა შედეგებს რეალურ დროში. საავტომობილო პროტეინებით ხელმძღვანელობით, ორჯაჭვიანი დნმ უერთდება ბიოფილმში ჩაშენებულ ნანოპურ პროტეინებს და იხსნება ნანოპურ არხში ძაბვის სხვაობის ქვეშ გავლისას. გამორჩეული ელექტრული სიგნალები, რომლებიც წარმოიქმნება დნმ-ის ჯაჭვზე სხვადასხვა ბაზებით, აღმოჩენილია და კლასიფიცირდება რეალურ დროში, რაც ხელს უწყობს ზუსტი და უწყვეტი ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობას. ეს ინოვაციური მიდგომა გადალახავს მოკლე წაკითხვის შეზღუდვებს და უზრუნველყოფს დინამიურ პლატფორმას რთული გენომიური ანალიზისთვის, კომპლექსური ტრანსკრიპტომიური კვლევების ჩათვლით, დაუყოვნებელი შედეგებით.
პლატფორმა: Nanopore PromethION 48
-
სრულმეტრაჟიანი mRNA თანმიმდევრობა - PacBio
მიუხედავად იმისა, რომ NGS-ზე დაფუძნებული mRNA თანმიმდევრობა არის მრავალმხრივი ინსტრუმენტი გენის ექსპრესიის რაოდენობრივი დასადგენად, მისი დამოკიდებულება მოკლე წაკითხვაზე ზღუდავს მის გამოყენებას რთულ ტრანსკრიპტომიურ ანალიზებში. მეორეს მხრივ, PacBio თანმიმდევრობა (Iso-Seq) იყენებს ხანგრძლივად წაკითხულ ტექნოლოგიას, რაც საშუალებას იძლევა სრულმეტრაჟიანი mRNA ტრანსკრიპტების თანმიმდევრობა. ეს მიდგომა ხელს უწყობს ალტერნატიული სპლაისინგის, გენების შერწყმისა და პოლიადენილაციის ყოვლისმომცველ კვლევას. თუმცა, არსებობს გენის ექსპრესიის რაოდენობრივი განსაზღვრის სხვა არჩევანი, საჭირო მონაცემთა დიდი რაოდენობის გამო. PacBio თანმიმდევრობის ტექნოლოგია ეყრდნობა ერთმოლეკულურ, რეალურ დროში (SMRT) თანმიმდევრობას, რაც უზრუნველყოფს მკაფიო უპირატესობას სრულმეტრაჟიანი mRNA ტრანსკრიპტების აღებაში. ეს ინოვაციური მიდგომა მოიცავს ნულოვანი რეჟიმის ტალღების (ZMWs) და მიკროფაბრიკატულ ჭაბურღილების გამოყენებას, რომლებიც საშუალებას იძლევა რეალურ დროში დაკვირვება დნმ პოლიმერაზას აქტივობაზე თანმიმდევრობის დროს. ამ ZMW-ებში, PacBio-ს დნმ პოლიმერაზა ასინთეზებს დნმ-ის დამატებით ჯაჭვს, წარმოქმნის გრძელ კითხვას, რომელიც მოიცავს mRNA ტრანსკრიპტების მთელ ნაწილს. PacBio-ს მოქმედება წრიული კონსენსუსის თანმიმდევრობის (CCS) რეჟიმში აძლიერებს სიზუსტეს ერთი და იგივე მოლეკულის განმეორებით თანმიმდევრობით. გენერირებულ HiFi წაკითხვებს აქვს NGS-თან შედარებით სიზუსტე, რაც შემდგომში ხელს უწყობს რთული ტრანსკრიპტომიური მახასიათებლების ყოვლისმომცველ და საიმედო ანალიზს.
პლატფორმა: PacBio Sequel II; PacBio Revio
-
ევკარიოტული mRNA Sequencing-NGS
mRNA თანმიმდევრობა, მრავალმხრივი ტექნოლოგია, აძლიერებს უჯრედებში ყველა mRNA ტრანსკრიპტის ყოვლისმომცველ პროფილირებას სპეციფიკურ პირობებში. თავისი ფართო აპლიკაციებით, ეს უახლესი ინსტრუმენტი ავლენს გენის ექსპრესიის რთულ პროფილებს, გენის სტრუქტურებს და მოლეკულურ მექანიზმებს, რომლებიც დაკავშირებულია მრავალფეროვან ბიოლოგიურ პროცესებთან. ფართოდ მიღებული ფუნდამენტურ კვლევებში, კლინიკურ დიაგნოსტიკაში და წამლების შემუშავებაში, mRNA თანმიმდევრობა გვთავაზობს რისთვისაც უჯრედების დინამიკისა და გენეტიკური რეგულირების სირთულეებს, რაც იწვევს ცნობისმოყვარეობას მისი პოტენციალის შესახებ სხვადასხვა სფეროში.
პლატფორმა: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
არარეფერენცირებული mRNA Sequencing-NGS
mRNA თანმიმდევრობა აძლიერებს უჯრედებში ყველა mRNA ტრანსკრიპტის ყოვლისმომცველ პროფილირებას სპეციფიკურ პირობებში. ეს უახლესი ტექნოლოგია ემსახურება როგორც ძლიერ იარაღს, რომელიც ავლენს რთულ გენის ექსპრესიის პროფილებს, გენის სტრუქტურებს და მოლეკულურ მექანიზმებს, რომლებიც დაკავშირებულია მრავალფეროვან ბიოლოგიურ პროცესებთან. ფართოდ მიღებული ფუნდამენტური კვლევების, კლინიკური დიაგნოსტიკისა და წამლების შემუშავებაში, mRNA თანმიმდევრობა გვთავაზობს წარმოდგენას უჯრედული დინამიკისა და გენეტიკური რეგულირების სირთულეების შესახებ.
პლატფორმა: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
Long Non-coding Sequencing-Illumina
გრძელი არაკოდიციური რნმ-ები (lncRNAs) 200-ზე მეტი ნუკლეოტიდია, რომლებსაც აქვთ მინიმალური კოდირების პოტენციალი და წარმოადგენს არაკოდირებულ რნმ-ის ძირითად ელემენტებს. ბირთვსა და ციტოპლაზმაში აღმოჩენილი ეს რნმ გადამწყვეტ როლს ასრულებს ეპიგენეტიკურ, ტრანსკრიპციულ და პოსტტრანსკრიპციულ რეგულაციაში, რაც ხაზს უსვამს მათ მნიშვნელობას უჯრედული და მოლეკულური პროცესების ფორმირებაში. LncRNA თანმიმდევრობა არის ძლიერი ინსტრუმენტი უჯრედების დიფერენციაციაში, ონტოგენეზში და ადამიანის დაავადებებში.
პლატფორმა: Illumina NovaSeq
-
მცირე რნმ-ის თანმიმდევრობა-ილუმინა
მცირე რნმ (sRNA) მოლეკულები, მოიცავს მიკრორნმ-ებს (miRNAs), მცირე ინტერფერენციულ რნმ-ებს (siRNAs) და piwi-ის ურთიერთქმედების რნმ-ებს (piRNAs). მათ შორის, miRNAs, დაახლოებით 18-25 ნუკლეოტიდის სიგრძით, განსაკუთრებით აღსანიშნავია მათი ძირითადი მარეგულირებელი როლით სხვადასხვა უჯრედულ პროცესებში. ქსოვილის სპეციფიკური და ეტაპობრივი გამოხატვის შაბლონებით, miRNAs ავლენენ მაღალ კონსერვაციას სხვადასხვა სახეობებში.
პლატფორმა: Illumina NovaSeq
-
CircRNA Sequencing-Illumina
წრიული რნმ-ის თანმიმდევრობა (circRNA-seq) არის წრიული რნმ-ების პროფილირება და ანალიზი, რნმ-ის მოლეკულების კლასი, რომლებიც ქმნიან დახურულ მარყუჟებს არაკანონიკური შერწყმის მოვლენების გამო, რაც უზრუნველყოფს ამ რნმ-ს გაზრდილ სტაბილურობას. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი ცირკნმ-ები მოქმედებენ როგორც მიკრორნმ-ის ღრუბლები, ახდენენ მიკრორნმ-ების სეკვესტრირებას და ხელს უშლიან მათ სამიზნე mRNA-ების რეგულირებაში, სხვა ცირკნმ-ებს შეუძლიათ ურთიერთქმედება პროტეინებთან, მოდულირებენ გენის ექსპრესიას ან ასრულებენ როლს უჯრედულ პროცესებში. circRNA-ს ექსპრესიის ანალიზი გვაწვდის ინფორმაციას ამ მოლეკულების მარეგულირებელ როლებზე და მათ მნიშვნელობაზე სხვადასხვა უჯრედულ პროცესებში, განვითარების ეტაპებზე და დაავადების პირობებში, რაც ხელს უწყობს რნმ-ის რეგულირების სირთულის უფრო ღრმა გაგებას გენის ექსპრესიის კონტექსტში.
-
მთლიანი ტრანსკრიპტომის თანმიმდევრობა - Illumina
მთლიანი ტრანსკრიპტომის თანმიმდევრობა გთავაზობთ ყოვლისმომცველ მიდგომას რნმ-ის მრავალფეროვანი მოლეკულების პროფილირებისთვის, რომელიც მოიცავს კოდირებულ (mRNA) და არაკოდირებულ რნმ-ებს (lncRNA, circRNA და miRNA). ეს ტექნიკა იჭერს კონკრეტული უჯრედების მთელ ტრანსკრიპტომს მოცემულ მომენტში, რაც უჯრედული პროცესების ჰოლისტიკური გაგების საშუალებას იძლევა. ასევე ცნობილია, როგორც „ტოტალური რნმ-ის თანმიმდევრობა“, ის მიზნად ისახავს რთული მარეგულირებელი ქსელების გამოვლენას ტრანსკრიპტომის დონეზე, რაც საშუალებას აძლევს სიღრმისეულ ანალიზს, როგორიცაა კონკურენტი ენდოგენური რნმ (ceRNA) და ერთობლივი რნმ ანალიზი. ეს არის საწყისი ნაბიჯი ფუნქციური დახასიათებისკენ, განსაკუთრებით მარეგულირებელი ქსელების ამოხსნისას, რომლებიც მოიცავს circRNA-miRNA-mRNA-ზე დაფუძნებულ ceRNA ურთიერთქმედებებს.
