-
Метагеномикалық реттілік -NGS
Метагеном – қоршаған орта және адам метагеномдары сияқты организмдердің аралас қауымдастығының жалпы генетикалық материалының жиынтығы. Онда өсірілетін және өңделмейтін микроорганизмдердің геномдары бар. NGS көмегімен шолақ мылтық метагеномдық секвенирлеу таксономиялық профильден гөрі көбірек қамтамасыз ету арқылы қоршаған орта үлгілеріне енгізілген осы күрделі геномдық ландшафттарды зерттеуге мүмкіндік береді, сонымен қатар түрлердің әртүрлілігі, молшылық динамикасы және күрделі популяция құрылымдары туралы түйіршікті түсініктер береді. Таксономиялық зерттеулерден басқа, шолақ мылтық метагеномикасы кодталған гендерді және олардың экологиялық процестердегі болжамды рөлдерін зерттеуге мүмкіндік беретін функционалды геномика перспективасын ұсынады. Ақырында, генетикалық элементтер мен қоршаған орта факторлары арасындағы корреляциялық желілерді құру микробтық қауымдастықтар мен олардың экологиялық фонының арасындағы күрделі өзара әрекеттестік туралы тұтас түсінуге ықпал етеді. Қорытындылай келе, метагеномдық секвенирлеу әртүрлі микробтық қауымдастықтардың геномдық қыр-сырын ашудың негізгі құралы болып табылады, осы күрделі экожүйелердегі генетика мен экология арасындағы көп қырлы қатынастарды жарықтандырады.
Платформалар: Illumina NovaSeq және DNBSEQ-T7
-
Метагеномикалық реттілік-TGS
Метагеном – қоршаған орта мен адам метагеномдары сияқты организмдердің аралас қауымдастығының генетикалық материалының жиынтығы. Онда өсірілетін және өңделмейтін микроорганизмдердің геномдары бар. Метагеномиялық секвенирлеу таксономиялық профильден гөрі көп қамтамасыз ету арқылы экологиялық үлгілерге енгізілген осы күрделі геномдық ландшафттарды зерттеуге мүмкіндік береді. Сондай-ақ, ол кодталған гендер мен олардың қоршаған орта процестеріндегі болжамды рөлдерін зерттеу арқылы функционалды геномика перспективасын ұсынады. Метагеномикалық зерттеулерде Illumina секвенциясы бар дәстүрлі шолақ мылтық тәсілдері кеңінен қолданылғанымен, Nanopore және PacBio ұзақ оқылатын секвенирлеудің пайда болуы өрісті өзгертті. Nanopore және PacBio технологиялары төменгі ағындағы биоинформатикалық талдауларды, атап айтқанда метагеномды жинақтауды жақсартады және үздіксіз жинақтарды қамтамасыз етеді. Есептер Nanopore негізіндегі және PacBio негізіндегі метагеномика күрделі микробиомалардан толық және жабық бактериялық геномдарды сәтті жасағанын көрсетеді (Moss, EL, және т.б., Nature Biotech, 2020). Nanopore оқуларын Illumina оқуларымен біріктіру Nanopore-ға тән төмен дәлдікті азайта отырып, қателерді түзету үшін стратегиялық тәсілді қамтамасыз етеді. Бұл синергетикалық комбинация әлеуетті шектеулерді еңсеру және метагеномикалық талдаулардың дәлдігі мен сенімділігін арттыру үшін сенімді шешім ұсынатын әрбір секвенирлеу платформасының күшті жақтарын қолданады.
Платформа: Nanopore PromethION 48, Illumia және PacBio Revio
-
Тұтас геномдық бисульфитті секвенирлеу (WGBS)
Тұтас геномды бисульфиттік секвенирлеу (WGBS) ДНҚ метилденуін терең зерттеудің алтын стандартты әдістемесі болып табылады, әсіресе гендер экспрессиясының және жасушалық белсенділіктің негізгі реттеушісі цитозиндегі (5-mC) бесінші позиция. WGBS негізінде жатқан принцип метилденген цитозиндерді өзгеріссіз қалдыра отырып, метилденбеген цитозиндердің урацилге (C-ден U) айналуын индукциялайтын бисульфитті өңдеуді қамтиды. Бұл әдіс зерттеушілерге метиломды жан-жақты зерттеуге және әртүрлі жағдайлармен, әсіресе қатерлі ісікпен байланысты қалыптан тыс метилдену үлгілерін ашуға мүмкіндік беретін бір негізді ажыратымдылықты ұсынады. WGBS қолдану арқылы ғалымдар әртүрлі биологиялық процестер мен аурулардың негізінде жатқан эпигенетикалық механизмдер туралы нюансты түсінуді қамтамасыз ете отырып, геномдық метилдену ландшафттары туралы теңдесі жоқ түсініктерге қол жеткізе алады.
-
Жоғары өткізу қабілеттілігі бар Транспозаға қол жетімді хроматинді талдау (ATAC-seq)
ATAC-seq – геном бойынша хроматиннің қолжетімділігін талдау үшін пайдаланылатын жоғары өнімді секвенирлеу әдісі. Оны қолдану ген экспрессиясын жаһандық эпигенетикалық бақылаудың күрделі механизмдерін тереңірек түсінуге мүмкіндік береді. Әдіс секвенирлеу адапторларын кірістіру арқылы ашық хроматин аймақтарын бір уақытта фрагменттеу және белгілеу үшін гиперактивті Tn5 транспозасын пайдаланады. Кейінгі ПТР күшейту нақты кеңістік-уақыт жағдайында ашық хроматин аймақтарын жан-жақты анықтауға мүмкіндік беретін секвенирлеу кітапханасын құруға әкеледі. ATAC-seq транскрипция факторын байланыстыру орындарына немесе нақты гистонмен модификацияланған аймақтарға ғана бағытталған әдістерге қарағанда, қолжетімді хроматин пейзаждарының тұтас көрінісін қамтамасыз етеді. Осы ашық хроматин аймақтарын секвенирлеу арқылы ATAC-seq геном бойынша ген экспрессиясының динамикалық модуляциясы туралы құнды түсініктерді ұсына отырып, белсенді реттеуші реттіліктер мен ықтимал транскрипция факторын байланыстыру учаскелеріне көбірек бейім аймақтарды ашады.
-
16S/18S/ITS Amplicon Sequencing-PacBio
16S және 18S рРНҚ гендері Ішкі транскрипцияланған аралық (ITS) аймағымен бірге жоғары сақталған және гипер-өзгермелі аймақтарды біріктіруіне байланысты негізгі молекулалық саусақ іздерін белгілеу маркерлері ретінде қызмет етеді, бұл оларды прокариоттық және эукариоттық организмдерді сипаттау үшін баға жетпес құрал етеді. Бұл аймақтарды күшейту және секвенирлеу әртүрлі экожүйелердегі микробтардың құрамы мен әртүрлілігін зерттеу үшін оқшаулаусыз тәсілді ұсынады. Illumina реттілігі әдетте V3-V4 16S және ITS1 сияқты қысқа гиперайнымалы аймақтарға бағытталғанымен, жоғары таксономиялық аннотацияға 16S, 18S және ITS толық ұзындығын тізбектеу арқылы қол жеткізуге болатыны көрсетілді. Бұл жан-жақты тәсіл нақты жіктелген тізбектердің жоғары пайызын береді, түрлерді идентификациялауға дейін созылатын ажыратымдылық деңгейіне жетеді. PacBio бір молекулалық нақты уақыттағы (SMRT) секвенирлеу платформасы толық ұзындықтағы ампликондарды қамтитын жоғары дәлдіктегі ұзақ оқуларды (HiFi) қамтамасыз ету арқылы ерекшеленеді, бұл Illumina секвенирлеу дәлдігімен бәсекелеседі. Бұл мүмкіндік зерттеушілерге теңдесі жоқ артықшылыққа — генетикалық ландшафттың панорамалық көрінісіне қол жеткізуге мүмкіндік береді. Кеңейтілген қамту микробтар популяциясының қыр-сырын тереңірек түсінуге мүмкіндік беретін, әсіресе бактериялар немесе саңырауқұлақтар қауымдастығында түрлердің аннотациясының ажыратымдылығын айтарлықтай арттырады.
-
16S/18S/ITS Amplicon Sequencing-NGS
16S, 18S және ITS генетикалық маркерлеріне арнайы бағытталған Illumina технологиясымен ампликонды секвенирлеу микробтық қауымдастықтардағы филогенияны, таксономияны және түрлердің көптігін анықтаудың қуатты әдісі болып табылады. Бұл тәсіл үй шаруашылығының генетикалық маркерлерінің гипервариативтік аймақтарын секвенирлеуді қамтиды. Бастапқыда молекулалық саусақ ізі ретінде енгізілдіWoeses және т.б1977 жылы бұл әдіс оқшаулаусыз талдауға мүмкіндік беру арқылы микробиома профилін жасауда төңкеріс жасады. 16S (бактериялар), 18S (саңырауқұлақтар) және Internal Transcribed Spacer (ITS, саңырауқұлақтар) секвенциясы арқылы зерттеушілер мол түрлерді ғана емес, сирек кездесетін және анықталмаған түрлерін де анықтай алады. Негізгі құрал ретінде кеңінен қабылданған ампликонды секвенирлеу адамның аузын, ішектерін, нәжісін және одан тыс жерлерді қоса алғанда, әртүрлі орталарда дифференциалды микробтық композицияларды анықтауда маңызды рөл атқарды.
-
Бактериялық және саңырауқұлақтардың толық геномын қайта секвенирлеу
Бактериялық және саңырауқұлақтардың тұтас геномын қайта секвенирлеу жобалары микробтық геномдарды аяқтауға және салыстыруға мүмкіндік беру арқылы микробтық геномиканы ілгерілету үшін маңызды болып табылады. Бұл ферменттеу инженериясын, өндірістік процестерді оңтайландыруды және қайталама метаболизм жолдарын зерттеуді жеңілдетеді. Сонымен қатар, саңырауқұлақтар мен бактериялардың қайта секвенциясы қоршаған ортаның бейімделуін түсіну, штаммдарды оңтайландыру және генетикалық эволюция динамикасын анықтау үшін өте маңызды, бұл медицинада, ауыл шаруашылығында және экология ғылымында кең әсер етеді.
-
PacBio-толық ұзындықтағы 16S/18S/ITS ампликонды реттілік
Amplicon (16S/18S/ITS) платформасы стандартталған негізгі талдау мен жекелендірілген талдауды қамтитын микробтардың әртүрлілігін жобалық талдаудағы көп жылдық тәжірибесімен әзірленген: негізгі талдау ағымдағы микробтық зерттеулердің негізгі талдау мазмұнын қамтиды, талдау мазмұны бай және жан-жақты, және талдау нәтижелері жобалық есептер түрінде ұсынылады; Жекелендірілген талдаудың мазмұны әртүрлі. Жеке талаптарды жүзеге асыру үшін негізгі талдау есебіне және зерттеу мақсатына сәйкес үлгілерді таңдауға және параметрлерді икемді түрде орнатуға болады. Windows операциялық жүйесі, қарапайым және жылдам.
-
PacBio-толық ұзындықтағы транскриптом (анықтамалық емес)
Pacific Biosciences (PacBio) изоформды реттілік деректерін кіріс ретінде ала отырып, бұл қолданба толық ұзындықтағы транскрипт тізбегін (құрастырусыз) анықтай алады. Анықтамалық геномға қарсы толық ұзындықтағы тізбектерді салыстыру арқылы транскрипттерді белгілі гендер, транскрипттер, кодтау аймақтары және т.б. арқылы оңтайландыруға болады. Бұл жағдайда баламалы сплайсинг және т.б. сияқты мРНҚ құрылымдарын дәлірек анықтауға қол жеткізуге болады. NGS транскриптомды секвенирлеу деректерімен бірлескен талдау транскрипт деңгейінде өрнекте неғұрлым толық аннотацияға және дәлірек сандық анықтауға мүмкіндік береді, бұл негізінен төменгі ағындық дифференциалды өрнек пен функционалды талдауға пайда әкеледі.
-
Қысқартылған өкілдік бисульфит реттілігі (RRBS)
Қысқартылған өкілдік бисульфит секвенциясы (RRBS) ДНҚ метилдену зерттеулерінде толық геномдық бисульфит секвенциясына (WGBS) үнемді және тиімді балама ретінде пайда болды. WGBS бір базалық рұқсатта бүкіл геномды зерттеу арқылы жан-жақты түсініктерді қамтамасыз еткенімен, оның жоғары құны шектеуші фактор болуы мүмкін. RRBS геномның репрезентативті бөлігін іріктеп талдау арқылы бұл мәселені стратегиялық түрде жеңілдетеді. Бұл әдістеме CpG аралдарына бай аймақтарды MspI бөлінісі арқылы байытуға, содан кейін 200-500/600 бит/с фрагменттердің өлшемдерін таңдауға негізделген. Демек, CpG аралдарына жақын аймақтар ғана реттелген, ал алыстағы CpG аралдары бар аймақтар талдаудан шығарылады. Бисульфитті секвенирлеумен біріктірілген бұл процесс ДНҚ метилденуін жоғары ажыратымдылықпен анықтауға мүмкіндік береді және PE150 секвенирлеу тәсілі ортасынан емес, кірістірулердің ұштарына ерекше назар аударады, метилдену профилін жасау тиімділігін арттырады. RRBS - үнемді ДНҚ метилденуін зерттеуге мүмкіндік беретін және эпигенетикалық механизмдер туралы білімді жетілдіретін баға жетпес құрал.
-
Прокариоттық РНҚ секвенциясы
РНҚ секвенциясы белгілі бір жағдайларда жасушалардағы барлық РНҚ транскрипттерінің жан-жақты профилін жасауға мүмкіндік береді. Бұл озық технология күрделі ген экспрессия профильдерін, гендік құрылымдарды және әртүрлі биологиялық процестермен байланысты молекулалық механизмдерді ашатын күшті құрал ретінде қызмет етеді. Іргелі зерттеулерде, клиникалық диагностикада және дәрілік препараттарды әзірлеуде кеңінен қабылданған РНҚ секвенциясы жасушалық динамика мен генетикалық реттеудің қыр-сырына түсінік береді. Біздің прокариоттық РНҚ үлгісін өңдеу прокариоттық транскриптомдарға арналған, рРНҚ-ның сарқылуын және бағытты кітапхананы дайындауды қамтиды.
Платформа: Illumina NovaSeq
-
Метатранскриптомды реттілік
Illumina секвенирлеу технологиясын қолдана отырып, BMKGENE метатранскриптомды секвенирлеу қызметі топырақ, су, теңіз, нәжіс және ішек сияқты табиғи орталарда эукариоттардан прокариоттар мен вирустарға дейінгі микробтардың әртүрлі массивінің динамикалық генінің экспрессиясын ашады. Біздің жан-жақты қызметіміз зерттеушілерге күрделі микробтық қауымдастықтың толық ген экспрессиялық профильдерін зерттеуге мүмкіндік береді. Таксономиялық талдаудан басқа, біздің метатранскриптомды секвенирлеу қызметі дифференциалды түрде экспрессияланған гендер мен олардың рөлдеріне жарық түсіре отырып, функционалды байытуды зерттеуді жеңілдетеді. Осы әртүрлі экологиялық тауашалардағы гендер экспрессиясының, таксономиялық әртүрліліктің және функционалдық динамиканың күрделі ландшафттарын шарлау кезінде көптеген биологиялық түсініктерді ашыңыз.
-
Саңырауқұлақ геномының жаңа ассамблеясы
BMKGENE әртүрлі зерттеу қажеттіліктерін және қажетті геномның толықтығын қамтамасыз ететін саңырауқұлақ геномдары үшін жан-жақты шешімдерді ұсынады. Қысқа оқылатын Illumina реттілігін пайдалану геном жобасын жасауға мүмкіндік береді. Nanopore немесе Pacbio көмегімен қысқа оқылатын және ұзақ оқылатын секвенирлеу ұзағырақ контигтері бар неғұрлым тазартылған саңырауқұлақ геномы үшін біріктірілген. Сонымен қатар, Hi-C секвенциясын біріктіру толық хромосома деңгейіндегі геномға қол жеткізуге мүмкіндік беретін мүмкіндіктерді одан әрі арттырады.
