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Sequenciamento Metagenômico -NGS
Um metagenoma é uma coleção do material genético total de uma comunidade mista de organismos, como metagenomas ambientais e humanos. Ele contém genomas de microrganismos cultiváveis e não cultiváveis. O sequenciamento metagenômico shotgun com NGS permite o estudo dessas intrincadas paisagens genômicas incorporadas em amostras ambientais, fornecendo mais do que perfis taxonômicos, fornecendo também insights granulares sobre a diversidade de espécies, dinâmica de abundância e estruturas populacionais complexas. Além dos estudos taxonômicos, a metagenômica shotgun também oferece uma perspectiva genômica funcional, permitindo a exploração de genes codificados e seus supostos papéis em processos ecológicos. Finalmente, o estabelecimento de redes de correlação entre elementos genéticos e factores ambientais contribui para uma compreensão holística da intricada interacção entre as comunidades microbianas e o seu contexto ecológico. Em conclusão, o sequenciamento metagenómico constitui um instrumento fundamental para desvendar os meandros genómicos de diversas comunidades microbianas, iluminando as relações multifacetadas entre genética e ecologia dentro destes ecossistemas complexos.
Plataformas: Illumina NovaSeq e DNBSEQ-T7
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Sequenciamento Metagenômico-TGS
Um metagenoma é uma coleção de material genético de uma comunidade mista de organismos, como metagenomas ambientais e humanos. Ele contém genomas de microrganismos cultiváveis e não cultiváveis. O sequenciamento metagenômico permite o estudo dessas intrincadas paisagens genômicas incorporadas em amostras ecológicas, fornecendo mais do que perfis taxonômicos. Também oferece uma perspectiva genômica funcional, explorando os genes codificados e seus supostos papéis nos processos ambientais. Embora as abordagens tradicionais com sequenciamento Illumina tenham sido amplamente utilizadas em estudos metagenômicos, o advento do sequenciamento de leitura longa Nanopore e PacBio mudou o campo. As tecnologias Nanopore e PacBio aprimoram as análises bioinformáticas downstream, principalmente a montagem do metagenoma, garantindo montagens mais contínuas. Os relatórios indicam que a metagenômica baseada em Nanopore e PacBio gerou com sucesso genomas bacterianos completos e fechados a partir de microbiomas complexos (Moss, EL, et al., Nature Biotech, 2020). A integração das leituras do Nanopore com as leituras da Illumina fornece uma abordagem estratégica para correção de erros, mitigando a baixa precisão inerente do Nanopore. Esta combinação sinérgica aproveita os pontos fortes de cada plataforma de sequenciamento, oferecendo uma solução robusta para superar possíveis limitações e avançando na precisão e confiabilidade das análises metagenômicas.
Plataforma: Nanopore PromethION 48, Illumia e PacBio Revio
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Sequenciamento de bissulfito do genoma completo (WGBS)
O sequenciamento de bissulfito do genoma completo (WGBS) é a metodologia padrão-ouro para a exploração aprofundada da metilação do DNA, especificamente a quinta posição na citosina (5-mC), um regulador essencial da expressão gênica e da atividade celular. O princípio subjacente ao WGBS envolve o tratamento com bissulfito, induzindo a conversão de citosinas não metiladas em uracila (C para U), enquanto deixa as citosinas metiladas inalteradas. Esta técnica oferece resolução de base única, permitindo aos pesquisadores investigar de forma abrangente o metiloma e descobrir padrões anormais de metilação associados a várias condições, principalmente o câncer. Ao empregar o WGBS, os cientistas podem obter insights incomparáveis sobre as paisagens de metilação de todo o genoma, proporcionando uma compreensão diferenciada dos mecanismos epigenéticos subjacentes a diversos processos biológicos e doenças.
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Ensaio para cromatina acessível por transposase com sequenciamento de alto rendimento (ATAC-seq)
ATAC-seq é uma técnica de sequenciamento de alto rendimento usada para análise de acessibilidade da cromatina em todo o genoma. Seu uso fornece uma compreensão mais profunda dos mecanismos complexos de controle epigenético global sobre a expressão gênica. O método usa uma transposase Tn5 hiperativa para fragmentar e marcar simultaneamente regiões abertas da cromatina, inserindo adaptadores de sequenciamento. A amplificação subsequente por PCR resulta na criação de uma biblioteca de sequenciamento, que permite a identificação abrangente de regiões abertas da cromatina sob condições espaço-temporais específicas. ATAC-seq fornece uma visão holística de paisagens de cromatina acessíveis, ao contrário dos métodos que se concentram apenas em locais de ligação de fatores de transcrição ou regiões específicas modificadas por histonas. Ao sequenciar essas regiões abertas da cromatina, o ATAC-seq revela regiões com maior probabilidade de ativar sequências reguladoras e potenciais locais de ligação de fatores de transcrição, oferecendo informações valiosas sobre a modulação dinâmica da expressão gênica em todo o genoma.
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Sequenciamento de Amplicon 16S/18S/ITS-PacBio
Os genes 16S e 18S rRNA, juntamente com a região Internal Transcribed Spacer (ITS), servem como marcadores de impressão digital molecular essenciais devido à sua combinação de regiões altamente conservadas e hipervariáveis, tornando-os ferramentas inestimáveis para caracterizar organismos procarióticos e eucarióticos. A amplificação e o sequenciamento dessas regiões oferecem uma abordagem livre de isolamento para investigar a composição microbiana e a diversidade em vários ecossistemas. Embora o sequenciamento da Illumina normalmente tenha como alvo regiões hipervariáveis curtas, como V3-V4 de 16S e ITS1, foi demonstrado que a anotação taxonômica superior é alcançável pelo sequenciamento de todo o comprimento de 16S, 18S e ITS. Esta abordagem abrangente resulta em percentagens mais elevadas de sequências classificadas com precisão, alcançando um nível de resolução que se estende à identificação de espécies. A plataforma de sequenciamento em tempo real de molécula única (SMRT) da PacBio se destaca por fornecer leituras longas (HiFi) altamente precisas que cobrem os amplicons completos, rivalizando com a precisão do sequenciamento da Illumina. Esta capacidade permite aos investigadores obter uma vantagem incomparável – uma visão panorâmica da paisagem genética. A cobertura estendida eleva significativamente a resolução na anotação de espécies, particularmente em comunidades bacterianas ou fúngicas, permitindo uma compreensão mais profunda dos meandros das populações microbianas.
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Sequenciamento de Amplicon 16S/18S/ITS-NGS
O sequenciamento de amplicon com tecnologia Illumina, visando especificamente os marcadores genéticos 16S, 18S e ITS, é um método poderoso para desvendar a filogenia, a taxonomia e a abundância de espécies nas comunidades microbianas. Esta abordagem envolve o sequenciamento das regiões hipervariáveis dos marcadores genéticos de manutenção. Originalmente introduzida como uma impressão digital molecular porWoeses et alem 1977, esta técnica revolucionou o perfil do microbioma, permitindo análises livres de isolamento. Através do sequenciamento de 16S (bactérias), 18S (fungos) e espaçador interno transcrito (ITS, fungos), os pesquisadores podem identificar não apenas espécies abundantes, mas também espécies raras e não identificadas. Amplamente adotado como uma ferramenta fundamental, o sequenciamento de amplicon tornou-se fundamental para discernir composições microbianas diferenciais em diversos ambientes, incluindo a boca humana, intestinos, fezes e muito mais.
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Re-sequenciação completa do genoma bacteriano e fúngico
Os projetos de re-sequenciação do genoma completo de bactérias e fungos são fundamentais para o avanço da genômica microbiana, permitindo a conclusão e comparação de genomas microbianos. Isto facilita a engenharia de fermentação, a otimização de processos industriais e a exploração de vias de metabolismo secundário. Além disso, a re-sequenciação de fungos e bactérias é crucial para compreender a adaptação ambiental, optimizar estirpes e revelar a dinâmica da evolução genética, com amplas implicações na medicina, agricultura e ciências ambientais.
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Sequenciamento de Amplicon 16S/18S/ITS PacBio de comprimento total
A plataforma Amplicon (16S/18S/ITS) é desenvolvida com anos de experiência em análise de projetos de diversidade microbiana, que contém análise básica padronizada e análise personalizada: a análise básica cobre o conteúdo de análise principal da pesquisa microbiana atual, o conteúdo da análise é rico e abrangente, e os resultados das análises são apresentados na forma de relatórios de projeto; O conteúdo da análise personalizada é diversificado. As amostras podem ser selecionadas e os parâmetros podem ser definidos de forma flexível de acordo com o relatório de análise básica e a finalidade da pesquisa, para atender aos requisitos personalizados. Sistema operacional Windows, simples e rápido.
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Transcriptoma completo do PacBio (não referência)
Tomando como entrada dados de sequenciamento de isoformas da Pacific Biosciences (PacBio), este aplicativo é capaz de identificar sequências transcritas completas (sem montagem). Ao mapear sequências completas em relação ao genoma de referência, os transcritos podem ser otimizados por genes conhecidos, transcritos, regiões codificantes, etc. Neste caso, pode ser alcançada uma identificação mais precisa de estruturas de mRNA, como splicing alternativo, etc. A análise conjunta com dados de sequenciamento do transcriptoma NGS permite uma anotação mais abrangente e uma quantificação mais precisa na expressão no nível do transcrito, o que beneficia amplamente a expressão diferencial a jusante e a análise funcional.
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Sequenciamento de Bissulfito de Representação Reduzida (RRBS)
O sequenciamento de bissulfito de representação reduzida (RRBS) emergiu como uma alternativa econômica e eficiente ao sequenciamento de bissulfito do genoma completo (WGBS) na pesquisa de metilação do DNA. Embora o WGBS forneça insights abrangentes ao examinar todo o genoma em resolução de base única, seu alto custo pode ser um fator limitante. A RRBS mitiga estrategicamente esse desafio analisando seletivamente uma porção representativa do genoma. Esta metodologia baseia-se no enriquecimento de regiões ricas em ilhas CpG por clivagem MspI seguida de seleção de tamanho de fragmentos de 200-500/600 bps. Consequentemente, apenas as regiões proximais às ilhas CpG são sequenciadas, enquanto aquelas com ilhas CpG distantes são excluídas da análise. Este processo, combinado com o sequenciamento de bissulfito, permite a detecção de alta resolução da metilação do DNA, e a abordagem de sequenciamento, PE150, concentra-se especificamente nas extremidades das inserções e não no meio, aumentando a eficiência do perfil de metilação. O RRBS é uma ferramenta inestimável que permite pesquisas econômicas sobre metilação do DNA e avança no conhecimento dos mecanismos epigenéticos.
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Sequenciamento de RNA procariótico
O sequenciamento de RNA permite o perfil abrangente de todos os transcritos de RNA dentro das células sob condições específicas. Esta tecnologia de ponta serve como uma ferramenta potente, revelando intrincados perfis de expressão genética, estruturas genéticas e mecanismos moleculares associados a diversos processos biológicos. Amplamente adotado em pesquisas fundamentais, diagnósticos clínicos e desenvolvimento de medicamentos, o sequenciamento de RNA oferece insights sobre as complexidades da dinâmica celular e da regulação genética. Nosso processamento de amostras de RNA procariótico é adaptado para transcriptomas procarióticos, envolvendo depleção de rRNA e preparação de biblioteca direcional.
Plataforma: Illumina NovaSeq
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Sequenciamento de Metatranscriptoma
Aproveitando a tecnologia de sequenciamento da Illumina, o serviço de sequenciamento de metatranscriptoma da BMKGENE revela a expressão genética dinâmica de uma gama diversificada de micróbios, abrangendo eucariotos, procariontes e vírus, em ambientes naturais como solo, água, mar, fezes e intestino. Nosso serviço abrangente capacita os pesquisadores a se aprofundarem nos perfis completos de expressão gênica de comunidades microbianas complexas. Além da análise taxonômica, nosso serviço de sequenciamento de metatranscriptoma facilita a exploração do enriquecimento funcional, esclarecendo genes expressos diferencialmente e suas funções. Descubra uma riqueza de insights biológicos enquanto navega pelas paisagens complexas de expressão genética, diversidade taxonômica e dinâmica funcional dentro desses diversos nichos ambientais.
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Conjunto de genoma fúngico de novo
A BMKGENE oferece soluções versáteis para genomas de fungos, atendendo a diversas necessidades de pesquisa e à integridade desejada do genoma. A utilização apenas do sequenciamento Illumina de leitura curta permite a geração de um rascunho do genoma. Sequenciamento de leituras curtas e longas usando Nanopore ou Pacbio são combinados para um genoma fúngico mais refinado com contigs mais longos. Além disso, a integração do sequenciamento Hi-C aumenta ainda mais as capacidades, permitindo a obtenção de um genoma completo em nível cromossômico.
