-
Геномын хэмжээний холбооны шинжилгээ
Genome-Wide Association Studies (GWAS)-ийн зорилго нь тодорхой шинж чанартай (фенотип) холбоотой генетикийн хувилбаруудыг (генотип) тодорхойлох явдал юм. Олон тооны хүмүүсийн геномыг бүхэлд нь хамарсан генетикийн маркеруудыг судалснаар GWAS нь популяцийн түвшний статистик шинжилгээгээр генотип-фенотипийн холбоог экстраполяци хийдэг. Энэхүү аргачлал нь хүний өвчнийг судлах, амьтан, ургамлын нарийн төвөгтэй шинж чанаруудтай холбоотой функциональ генийг судлах өргөн хэрэглээг олж авдаг.
BMKGENE-д бид том популяцид GWAS явуулах хоёр аргыг санал болгож байна: Бүхэл геномын дараалал (WGS) ашиглах эсвэл жижигрүүлсэн геномын дараалал тогтоох арга буюу дотооддоо хөгжүүлсэн тусгай байршлын олшруулсан фрагментийг (SLAF) сонгох. WGS нь жижиг геномуудад тохирдог ч SLAF нь илүү урт геномтой том популяцийг судлах, дарааллын зардлыг үр дүнтэйгээр багасгах, генетикийн маркерыг илрүүлэх өндөр үр ашгийг баталгаажуулах зардал багатай хувилбар болж гарч ирдэг.
-
Нэг цөмт РНХ-ийн дараалал
Нэг эсийг барьж авах, номын сан байгуулах арга техникийг өндөр үр ашигтай дараалалтай хослуулсан нь эсийн түвшинд генийн экспрессийн судалгаанд хувьсгал хийсэн. Энэхүү нээлт нь эсийн нийлмэл популяциудад илүү гүн гүнзгий, иж бүрэн дүн шинжилгээ хийх, бүх эсүүд дээрх генийн илэрхийлэлийг дундажлахтай холбоотой хязгаарлалтыг даван туулах, эдгээр популяцийн жинхэнэ гетероген байдлыг хадгалах боломжийг олгодог. Нэг эсийн РНХ-ийн дараалал (scRNA-seq) нь маргаангүй давуу талтай ч нэг эсийн суспензийг бий болгоход хэцүү, шинэ дээж авах шаардлагатай байдаг зарим эдэд бэрхшээлтэй тулгардаг. BMKGene дээр бид хамгийн сүүлийн үеийн 10X Genomics Chromium технологийг ашиглан нэг цөмт РНХ-ийн дараалал (snRNA-seq) санал болгосноор энэ бэрхшээлийг даван туулж байна. Энэ арга нь нэг эсийн түвшинд транскриптомын шинжилгээ хийх боломжтой дээжийн хүрээг өргөжүүлдэг.
Цөмийг тусгаарлах нь шинэлэг 10X Genomics Chromium чипээр хийгдсэн бөгөөд давхар огтлолцол бүхий найман сувгийн микрофлюидик системтэй. Энэ системд бар код, праймер, фермент, нэг цөм агуулсан гель сувгийг нанолитрийн хэмжээтэй тосны дусалд оруулан гель ирмэгийг эмульс болгон (GEM) бүрдүүлдэг. GEM үүссэний дараа GEM бүрийн дотор эсийн задрал, бар код ялгардаг. Дараа нь мРНХ молекулууд урвуу транскрипцийг cDNA-д хийж, 10X зураасан код болон Өвөрмөц молекулын танигч (UMI)-ыг агуулсан байдаг. Дараа нь эдгээр cDNA-уудыг стандарт дарааллын номын сангийн бүтээцэд хамруулж, нэг эсийн түвшинд генийн экспрессийн профайлыг бат бөх, иж бүрэн судлахад тусалдаг.
Платформ: 10 × Genomics Chromium ба Illumina NovaSeq платформ
-
Ургамал/амьтны бүхэл геномын дараалал
Бүхэл геномын дараалал (WGS) нь дахин дараалал гэж нэрлэгддэг бөгөөд лавлагаа геномууд нь мэдэгдэж буй зүйлийн янз бүрийн бодгальуудын геномын дарааллыг бүхэлд нь хэлнэ. Үүний үндсэн дээр хувь хүн эсвэл популяцийн геномын ялгааг цаашид тодорхойлж болно. WGS нь нэг нуклеотидын полиморфизм (SNP), оруулах устгах (InDel), бүтцийн өөрчлөлт (SV) болон хуулбарын дугаарын өөрчлөлтийг (CNV) тодорхойлох боломжийг олгодог. SV нь SNP-ээс илүү өөрчлөлтийн суурийн илүү их хэсгийг бүрдүүлдэг бөгөөд геномд илүү их нөлөө үзүүлдэг бөгөөд амьд организмд ихээхэн нөлөөлдөг. Богино уншсан дахин дараалал нь SNP болон InDels-ийг тодорхойлоход үр дүнтэй байдаг бол удаан уншсан дахин дараалал нь том хэсгүүд болон төвөгтэй өөрчлөлтүүдийг илүү нарийн тодорхойлох боломжийг олгодог.
-
10x Genomics Visium Spatial Transscriptome
Орон зайн транскриптомик нь судлаачдад орон зайн нөхцөл байдлыг хадгалахын зэрэгцээ эд эсийн доторх генийн илэрхийллийн хэв маягийг судлах боломжийг олгодог хамгийн сүүлийн үеийн технологи юм. Энэ домэйны нэг хүчирхэг платформ бол 10x Genomics Visium бөгөөд Illumina дараалалтай хослуулсан. 10X Visium-ийн зарчим нь эд эсийн хэсгүүдийг байрлуулсан тусгай зориулалтын барих хэсэг бүхий тусгай чип дээр байрладаг. Энэхүү зураг авалтын хэсэгт зураасан кодтой цэгүүд байдаг бөгөөд тус бүр нь эд доторх орон зайн өвөрмөц байршилд тохирсон байдаг. Дараа нь урвуу транскрипцийн явцад эд эсээс авсан РНХ молекулуудыг өвөрмөц молекул танигч (UMIs) -аар тэмдэглэнэ. Эдгээр зураасан кодтой цэгүүд болон UMI-ууд нь орон зайн нарийн зураглал, генийн илэрхийлэлийг нэг эсийн нарийвчлалтайгаар тодорхойлох боломжийг олгодог. Орон зайн бар кодтой дээж болон UMI-ийн хослол нь үүсгэсэн өгөгдлийн нарийвчлал, өвөрмөц байдлыг баталгаажуулдаг. Энэхүү орон зайн транскриптомикийн технологийг ашигласнаар судлаачид эсийн орон зайн зохион байгуулалт, эдэд тохиолддог нарийн төвөгтэй молекулын харилцан үйлчлэлийн талаар илүү гүнзгий ойлголттой болж, онкологи, мэдрэл судлал, хөгжлийн биологи, дархлаа судлал зэрэг олон салбарын биологийн үйл явцын үндсэн механизмын талаар үнэлж баршгүй ойлголтыг санал болгодог. , болон ботаникийн судалгаа.
Платформ: 10X Genomics Visium болон Illumina NovaSeq
-
Бүрэн урттай мРНХ-ийн дараалал-нанопор
NGS-д суурилсан мРНХ-ийн дараалал нь генийн илэрхийлэлийг тодорхойлох олон талт хэрэгсэл боловч богино уншихад тулгуурладаг нь транскриптомийн нарийн төвөгтэй шинжилгээнд түүний үр нөлөөг хязгаарладаг. Нөгөөтэйгүүр, нанопорын дараалал нь удаан уншдаг технологийг ашигладаг бөгөөд энэ нь бүрэн хэмжээний мРНХ транскриптийг дараалалд оруулах боломжийг олгодог. Энэ арга нь альтернатив залгаас, генийн нэгдэл, поли-аденилжилт, мРНХ-ийн изоформын хэмжээг тодорхойлох цогц судалгааг хөнгөвчилдөг.
Нано нүх сүвний дараалал тогтоох арга нь нанопорын нэг молекулын бодит цагийн цахилгаан дохион дээр тулгуурласан арга нь бодит цаг хугацаанд үр дүнг өгдөг. Хөдөлгүүрийн уургуудаар удирдуулсан давхар хэлхээтэй ДНХ нь био хальсанд шингэсэн нанопорын уургуудтай холбогдож, хүчдэлийн зөрүүний дор нанопорын сувгаар дамжин тайлагддаг. ДНХ-ийн хэлхээн дээрх өөр өөр сууриудаас үүссэн өвөрмөц цахилгаан дохиог бодит цаг хугацаанд илрүүлж, ангилж, нуклеотидын үнэн зөв, тасралтгүй дарааллыг хөнгөвчилдөг. Энэхүү шинэлэг арга нь богино унших хязгаарлалтыг даван туулж, нарийн төвөгтэй геномын шинжилгээ, түүний дотор транскриптомийн нарийн төвөгтэй судалгааг хийх динамик платформоор хангаж, шууд үр дүнг өгдөг.
Платформ: Nanopore PromethION 48
-
Бүрэн хэмжээний мРНХ-ийн дараалал - PacBio
NGS-д суурилсан мРНХ-ийн дараалал нь генийн илэрхийлэлийг тодорхойлох олон талт хэрэгсэл боловч богино уншихад найдах нь нарийн төвөгтэй транскриптомийн шинжилгээнд ашиглахыг хязгаарладаг. Нөгөөтэйгүүр, PacBio дараалал (Iso-Seq) нь урт унших технологийг ашигладаг бөгөөд энэ нь бүрэн хэмжээний мРНХ транскриптийн дарааллыг бий болгодог. Энэ арга нь альтернатив залгаас, генийн нэгдэл, поли-аденилжилтийн цогц судалгааг хөнгөвчилдөг. Гэсэн хэдий ч их хэмжээний өгөгдөл шаардагдах тул генийн илэрхийлэлийг тодорхойлох өөр сонголтууд байдаг. PacBio дараалал тогтоох технологи нь нэг молекул, бодит цагийн (SMRT) дараалалд тулгуурладаг бөгөөд энэ нь бүрэн хэмжээний мРНХ хуулбарыг авах онцгой давуу талыг бий болгодог. Энэхүү шинэлэг арга нь тэг горимын долгионы хөтлүүр (ZMWs) болон дараалал тогтоох явцад ДНХ полимеразын идэвхийг бодит цаг хугацаанд ажиглах боломжийг олгодог микрофабрик худгийг ашиглах явдал юм. Эдгээр ZMW-ийн хүрээнд PacBio-ийн ДНХ полимераза нь ДНХ-ийн нэмэлт хэлхээг нэгтгэж, мРНХ-ийн транскриптийг бүхэлд нь хамарсан урт уншилтуудыг үүсгэдэг. Circular Consensus Sequencing (CCS) горим дахь PacBio ажиллагаа нь ижил молекулыг дахин дахин дараалалд оруулснаар нарийвчлалыг сайжруулдаг. Үүсгэсэн HiFi уншилтууд нь NGS-тэй дүйцэхүйц нарийвчлалтай бөгөөд транскриптомийн нарийн төвөгтэй шинж чанаруудын иж бүрэн, найдвартай дүн шинжилгээ хийхэд хувь нэмэр оруулдаг.
Платформ: PacBio Sequel II; PacBio Revio
-
Эукариот мРНХ-ийн дараалал-NGS
мРНХ-ийн дараалал тогтоох, олон талт технологи нь тодорхой нөхцөлд эсийн доторх бүх мРНХ транскриптийг цогцоор нь тодорхойлох боломжийг олгодог. Өргөн хүрээний хэрэглээгээрээ энэхүү дэвшилтэт хэрэгсэл нь биологийн янз бүрийн үйл явцтай холбоотой генийн экспрессийн нарийн төвөгтэй профайл, генийн бүтэц, молекулын механизмыг нээж өгдөг. Суурь судалгаа, эмнэлзүйн оношлогоо, эм боловсруулахад өргөн хэрэглэгдэж байгаа мРНХ-ийн дараалал нь эсийн динамик болон генетикийн зохицуулалтын нарийн төвөгтэй байдлын талаархи ойлголтыг санал болгож, янз бүрийн салбарт түүний боломжийн талаар сониуч байдлыг төрүүлдэг.
Платформ: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
Лавлагаа бус mRNA Sequencing-NGS
мРНХ-ийн дараалал нь тодорхой нөхцөлд эсийн доторх бүх мРНХ транскриптийг цогцоор нь тодорхойлох боломжийг олгодог. Энэхүү дэвшилтэт технологи нь биологийн янз бүрийн үйл явцтай холбоотой генийн экспрессийн нарийн төвөгтэй профайл, генийн бүтэц, молекулын механизмыг илчлэх хүчирхэг хэрэгсэл болж үйлчилдэг. Суурь судалгаа, эмнэлзүйн оношлогоо, эм боловсруулахад өргөн хэрэглэгдэж байгаа мРНХ-ийн дараалал нь эсийн динамик болон генетикийн зохицуулалтын нарийн ширийнийг ойлгох боломжийг олгодог.
Платформ: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
Урт кодчилолгүй дараалал-Illumina
Урт кодчилдоггүй РНХ (lncRNAs) нь 200-аас урт нуклеотид бөгөөд хамгийн бага кодлох чадвартай бөгөөд кодчилдоггүй РНХ-ийн гол элементүүд юм. Цөм болон цитоплазмд агуулагддаг эдгээр РНХ нь эпигенетик, транскрипцийн болон транскрипцийн дараах зохицуулалтад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд эсийн болон молекулын үйл явцыг бүрдүүлэхэд тэдний ач холбогдлыг онцолж байна. LncRNA дараалал нь эсийн ялгаа, онтогенез, хүний өвчлөлийн хүчирхэг хэрэгсэл юм.
Платформ: Illumina NovaSeq
-
Жижиг РНХ-ийн дараалал-Илюмина
Жижиг РНХ (sRNA) молекулуудад микроРНХ (миРНХ), жижиг хөндлөнгийн РНХ (siRNAs) болон piwi-харилцаж буй РНХ (piRNAs) орно. Эдгээрийн дотроос 18-25 нуклеотидын урттай миРНХ нь эсийн янз бүрийн үйл явц дахь зохицуулах гол үүрэгтэйгээрээ онцгой ач холбогдолтой юм. Эд эсийн өвөрмөц болон үе шаттай өвөрмөц илэрхийллийн загвартай бол миРНХ нь янз бүрийн зүйлүүдэд өндөр хадгалалттай байдаг.
Платформ: Illumina NovaSeq
-
CircRNA Sequencing-Illumina
Дугуй РНХ-ийн дараалал (circRNA-seq) нь каноник бус залгах үйл явдлын улмаас битүү гогцоо үүсгэдэг РНХ молекулуудын анги болох дугуй РНХ-ийн профайлыг тодорхойлох, шинжлэхэд оршино. Зарим circRNA нь микроРНХ хөвөн болж, микроРНХ-г тусгаарлаж, зорилтот мРНХ-ээ зохицуулахаас сэргийлдэг нь нотлогдсон бол бусад циркРНХ нь уурагтай харилцан үйлчилж, генийн илэрхийлэлийг зохицуулж эсвэл эсийн үйл явцад үүрэг гүйцэтгэдэг. circRNA экспрессийн шинжилгээ нь эдгээр молекулуудын зохицуулалтын үүрэг, тэдгээрийн эсийн янз бүрийн үйл явц, хөгжлийн үе шат, өвчний нөхцөл дэх ач холбогдлын талаархи ойлголтыг өгч, генийн илэрхийлэл дэх РНХ-ийн зохицуулалтын нарийн төвөгтэй байдлын талаар илүү гүнзгий ойлголттой болоход хувь нэмэр оруулдаг.
-
Бүхэл бүтэн транскриптомын дараалал - Illumina
Бүхэл бүтэн транскриптомын дараалал нь кодчилол (mRNA) болон кодчилдоггүй РНХ (lncRNA, circRNA болон miRNA) -ийг багтаасан олон төрлийн РНХ молекулуудын профайлыг тодорхойлох цогц хандлагыг санал болгодог. Энэ техник нь тухайн агшинд тодорхой эсийн транскриптомыг бүхэлд нь авч, эсийн үйл явцыг цогцоор нь ойлгох боломжийг олгодог. "Нийт РНХ-ийн дараалал" гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь транскриптомын түвшинд нарийн зохицуулалтын сүлжээг нээх зорилготой бөгөөд өрсөлдөгч эндоген РНХ (ceRNA) болон хамтарсан РНХ-ийн шинжилгээ зэрэг гүнзгий дүн шинжилгээ хийх боломжийг олгодог. Энэ нь функциональ шинж чанарыг тодорхойлох, ялангуяа circRNA-miRNA-mRNA-д суурилсан ceRNA-ийн харилцан үйлчлэлийг хамарсан зохицуулалтын сүлжээг задлах эхний алхамыг харуулж байна.
-
Хроматин дархлалын тунадасжилтын дараалал (ChIP-seq)
Хроматин иммунопреципитаци (CHIP) нь ДНХ холбогч уураг болон тэдгээрийн харгалзах геномикийн зорилтуудыг сонгон баяжуулахын тулд эсрэгбиемүүдийг хөшүүрэг болгодог арга юм. Үүнийг NGS-тэй нэгтгэснээр гистоны өөрчлөлт, транскрипцийн хүчин зүйл болон бусад ДНХ холбогч уурагтай холбоотой ДНХ-ийн зорилтот геномын профайлыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Энэхүү динамик арга нь янз бүрийн эсийн төрөл, эд эс эсвэл нөхцөл байдлын хооронд холбох газруудыг харьцуулах боломжийг олгодог. ChIP-Seq-ийн хэрэглээ нь транскрипцийн зохицуулалт, хөгжлийн замыг судлахаас эхлээд өвчний механизмыг тодруулах хүртэлх өргөн хүрээг хамардаг бөгөөд энэ нь геномын зохицуулалтын ландшафтыг ойлгох, эмчилгээний ойлголтыг сайжруулахад зайлшгүй шаардлагатай хэрэгсэл болгодог.
Платформ: Illumina NovaSeq
