Sequenciamento do genoma de planta/animal de novo
De Novosequenciamento refere-se à construção do genoma completo de uma espécie usando tecnologias de sequenciamento na ausência de um genoma de referência. A introdução e a adoção generalizada do sequenciamento de terceira geração, com leituras mais longas, melhoraram significativamente a montagem do genoma, aumentando a sobreposição entre as leituras. Este aprimoramento é particularmente pertinente quando se lida com genomas desafiadores, como aqueles que exibem alta heterozigosidade, uma alta proporção de regiões repetitivas, poliplóides e regiões com elementos repetitivos, conteúdos anormais de GC ou alta complexidade que são tipicamente mal montados usando sequenciamento de leitura curta sozinho.
Nossa solução completa fornece serviços integrados de sequenciamento e análise bioinformática que fornecem um genoma montado de novo de alta qualidade. Um levantamento inicial do genoma com a Illumina fornece estimativas do tamanho e da complexidade do genoma, e essas informações são usadas para orientar a próxima etapa do sequenciamento de leitura longa com o PacBio HiFi, seguido porde novomontagem de contigs. O uso subsequente da montagem HiC permite a ancoragem dos contigs ao genoma, obtendo uma montagem em nível cromossômico. Por fim, o genoma é anotado pela predição genética e pelo sequenciamento dos genes expressos, recorrendo a transcriptomas com leituras curtas e longas.
Recursos de serviço
● Integração de múltiplos serviços de sequenciamento e bioinformática em uma solução completa:
Levantamento do genoma com a Illumina para estimar o tamanho do genoma e orientar as etapas subsequentes;
Sequenciamento de leitura longa parade novomontagem de contigs;
Sequenciamento Hi-C para ancoragem cromossômica;
Sequenciamento de mRNA para anotação de genes;
Validação da montagem.
● Serviço adequado à construção de novos genomas ou melhoria de genomas de referência existentes para espécies de interesse.
Vantagens do serviço
Desenvolvimento de plataformas de sequenciamento e bioinformática emde novomontagem do genoma
(Amarasinghe SL e outros,Biologia do Genoma, 2020)
●Ampla experiência e registro de publicação: A BMKGene acumulou enorme experiência na montagem de genomas de alta qualidade de diversas espécies, incluindo genomas diplóides e genomas altamente complexos de espécies poliplóides e alopoliplóides. Desde 2018, contribuímos para mais de300 publicações de alto impacto, sendo mais de 20 delas publicadas na Nature Genetics.
● Solução completa: nossa abordagem integrada combina múltiplas tecnologias de sequenciamento e análises bioinformáticas em um fluxo de trabalho coeso, entregando um genoma montado de alta qualidade.
●Adaptado às suas necessidades: Nosso fluxo de trabalho de serviço é customizável, permitindo adaptação para genomas com diversas características e necessidades específicas de pesquisa. Isso inclui acomodar genomas gigantes, genomas poliplóides, genomas altamente heterozigotos e muito mais.
●Equipe altamente qualificada de Bioinformática e Laboratório: com grande experiência tanto na área experimental quanto em bioinformática frente a montagens complexas de genomas e uma série de patentes e direitos autorais de software.
●Suporte pós-venda:Nosso compromisso vai além da conclusão do projeto, com um período de serviço pós-venda de 3 meses. Durante esse período, oferecemos acompanhamento do projeto, assistência na solução de problemas e sessões de perguntas e respostas para esclarecer quaisquer dúvidas relacionadas aos resultados.
Especificações de serviço
| Pesquisa do genoma | Montagem do genoma | Nível cromossômico | Anotação do Genoma |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| Leituras HiFi 30X PacBio CCS | 100X Hi-C | RNA-seq Illumina PE150 10 Gb + (opcional) RNA-seq PacBio de comprimento total 40 Gb ou Nanopore 12 Gb |
Requisitos de serviço
Para Pesquisa de Genoma, Montagem de Genoma e Montagem Hi-C:
| Tecido ou ácidos nucleicos extraídos | Pesquisa do Genoma | Montagem do Genoma com PacBio | Montagem Hi-C |
| Vísceras Animais | 0,5-1g
| ≥ 3,5g | ≥2g |
| Músculo Animal | ≥ 5g | ||
| Sangue de Mamífero | 1,5ml
| ≥ 5 mL | ≥2 mL |
| Sangue de Aves/Peixe | ≥ 0,5 mL | ||
| Planta - Folha Fresca | 1-2g | ≥ 5g | ≥ 4g |
| Células cultivadas |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| Inseto | 0,5-1g | ≥ 3g | ≥ 2g |
| DNA extraído | Concentração: ≥1 ng/µL Quantidade ≥ 30 ng Limitada ou nenhuma degradação ou contaminação | Concentração: ≥ 50 ng/µL Quantidade: 10 µg/célula de fluxo/amostra DO260/280=1,7-2,2 DO260/230=1,8-2,5 Limitada ou nenhuma degradação ou contaminação |
-
|
Para anotação do genoma com transcriptômica:
| Tecido ou ácidos nucleicos extraídos | Transcriptoma Illumina | Transcriptoma PacBio | Transcriptoma Nanoporo |
| Planta - Raiz/Caule/Pétala | 450mg | 600mg | |
| Planta – Folha/Semente | 300mg | 300mg | |
| Planta - Fruta | 1,2g | 1,2g | |
| Coração/Intestino Animal | 300mg | 300mg | |
| Vísceras/Cérebro Animal | 240mg | 240mg | |
| Músculo Animal | 450mg | 450mg | |
| Ossos/cabelo/pele de animais | 1g | 1g | |
| Artrópode - Inseto | 6 | 6 | |
| Artrópode -Crustáceo | 300mg | 300mg | |
| Sangue total | 1 tubo | 1 tubo | |
| RNA extraído | Concentração: ≥ 20 ng/µL Quantidade ≥ 0,3 µg DO260/280=1,7-2,5 DO260/230=0,5-2,5 RIN≥ 6 5≥28S/18S≥1 | Concentração: ≥ 100 ng/µL Quantidade ≥ 0,75 µg DO260/280=1,7-2,5 DO260/230=0,5-2,5 RIN≥8 5≥28S/18S≥1 | Concentração: ≥ 100 ng/µL Quantidade ≥ 0,75 µg DO260/280=1,7-2,5 DO260/230=0,5-2,5 RIN≥ 7,5 5≥28S/18S≥1 |
Entrega de amostra recomendada
Recipiente: tubo de centrífuga de 2 ml (folha de estanho não é recomendada)
(Para a maioria das amostras, recomendamos não conservar em etanol.)
Rotulagem da amostra: As amostras devem ser claramente rotuladas e idênticas ao formulário de informações da amostra enviado.
Remessa: Gelo seco: As amostras precisam primeiro ser embaladas em sacos e enterradas em gelo seco.
Fluxo de trabalho
Fluxo de trabalho de serviço
Projeto de experimento
Entrega de amostra
Extração de DNA
Construção de biblioteca
Sequenciamento
Análise de dados
Serviços pós-venda
Análise bioinformática completa, separada em 4 etapas:
1) Levantamento do genoma, baseado na análise k-mer com leituras NGS:
Estimativa do tamanho do genoma
Estimativa de heterozigosidade
Estimativa de regiões repetitivas
2) Montagem do Genoma com PacBio HiFi:
De novoconjunto
Avaliação de montagem: incluindo análise BUSCO para integridade do genoma e mapeamento de leituras NGS e PacBio HiFi
3) Montagem Hi-C:
QC da biblioteca Hi-C: estimativa de interações Hi-C válidas
Montagem Hi-C: agrupamento de contigs em grupos, seguido de ordenação de contig dentro de cada grupo e atribuição de orientação de contig
Avaliação Hi-C
4) Anotação do genoma:
Predição de RNA não codificante
Identificação de sequências repetitivas (transposons e repetições em tandem)
Previsão genética
§De novo: algoritmos ab initio
§ Baseado em homologia
§ Baseado no transcriptoma, com leituras longas e curtas: as leituras sãode novomontado ou mapeado para o rascunho do genoma
§ Anotação de genes previstos com múltiplos bancos de dados
1) Pesquisa do Genoma - análise k-mer
2) Montagem do Genoma
2) Montagem do Genoma – PacBio HiFi lê o mapeamento para a montagem do rascunho
2) Hi-C Assembly – estimativa de pares de interação válidos Hi-C
3) Avaliação pós-montagem Hi-C
4) Anotação do Genoma – integração de genes previstos
4) Anotação do genoma – anotação de genes previstos
Explore os avanços facilitados pelos serviços de montagem de genoma de novo da BMKGene por meio de uma coleção selecionada de publicações:
Li, C. et al. (2021) 'Sequências do genoma revelam rotas de dispersão globais e sugerem adaptações genéticas convergentes na evolução dos cavalos-marinhos', Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. et al. (2023) 'Mudanças cromossômicas em larga escala levam a alterações de expressão no nível do genoma, adaptação ambiental e especiação no Gayal (Bos frontalis)', Biologia Molecular e Evolução, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Tian, T. et al. (2023) 'Montagem do genoma e dissecação genética de um germoplasma de milho proeminente resistente à seca', Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), pp. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. et al. (2023) 'Revelando a evolução da biossíntese de alcalóides tropano analisando dois genomas na família Solanaceae', Nature Communications 2023 14:1, 14(1), pp. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Estudos de caso desafiadores:
Montagem telômero a telômero:Fu, A. et al. (2023) 'A montagem do genoma telômero a telômero do melão amargo (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) revela o desenvolvimento, a composição e as características genéticas do amadurecimento dos frutos', Horticulture Research, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Montagem de haplótipos:Hu, W. et al. (2021) 'Genoma definido por alelo revela diferenciação bialélica durante a evolução da mandioca', Molecular Plant, 14(6), pp. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Montagem do genoma gigante:Yuan, J. et al. (2022) 'Base genômica dos giga-cromossomos e giga-genoma da peônia da árvore Paeonia ostii', Nature Communications 2022 13:1, 13(1), pp. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Montagem do genoma poliplóide:Zhang, Q. et al. (2022) 'Insights genômicos sobre a recente redução cromossômica da cana-de-açúcar autopoliplóide Saccharum spontaneum', Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), pp. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
