Trình tự bộ gen De Novo của thực vật/động vật
De Novogiải trình tự đề cập đến việc xây dựng toàn bộ bộ gen của một loài bằng cách sử dụng các công nghệ giải trình tự trong trường hợp không có bộ gen tham chiếu. Việc giới thiệu và áp dụng rộng rãi trình tự thế hệ thứ ba, bao gồm các lần đọc dài hơn, đã tăng cường đáng kể việc tập hợp bộ gen bằng cách tăng sự chồng chéo giữa các lần đọc. Cải tiến này đặc biệt thích hợp khi xử lý các bộ gen đầy thách thức, chẳng hạn như những bộ gen có tính dị hợp tử cao, tỷ lệ cao các vùng lặp lại, đa bội và các vùng có các yếu tố lặp đi lặp lại, hàm lượng GC bất thường hoặc độ phức tạp cao thường được lắp ráp kém bằng cách sử dụng trình tự đọc ngắn. một mình.
Giải pháp toàn diện của chúng tôi cung cấp các dịch vụ giải trình tự tích hợp và phân tích tin sinh học nhằm mang lại bộ gen được tập hợp de novo chất lượng cao. Cuộc khảo sát bộ gen ban đầu với Illumina cung cấp các ước tính về kích thước và độ phức tạp của bộ gen và thông tin này được sử dụng để hướng dẫn bước tiếp theo của quá trình giải trình tự đọc dài với PacBio HiFi, sau đó làmới bắt đầulắp ráp các đường viền. Việc sử dụng tổ hợp HiC sau đó cho phép gắn các nhánh vào bộ gen, thu được tổ hợp ở cấp độ nhiễm sắc thể. Cuối cùng, bộ gen được chú thích bằng khả năng dự đoán gen và bằng cách giải trình tự các gen biểu hiện, sử dụng các bản phiên mã có khả năng đọc ngắn và dài.
Tính năng dịch vụ
● Tích hợp nhiều dịch vụ giải trình tự và tin sinh học trong một giải pháp một cửa:
Khảo sát bộ gen với Illumina để ước tính kích thước bộ gen và hướng dẫn các bước tiếp theo;
Trình tự đọc dài chomới bắt đầulắp ráp các đường viền;
Giải trình tự Hi-C để neo nhiễm sắc thể;
giải trình tự mRNA để chú thích gen;
Xác nhận của lắp ráp.
● Dịch vụ phù hợp cho việc xây dựng các bộ gen mới hoặc cải tiến các bộ gen tham chiếu hiện có cho các loài quan tâm.
Ưu điểm dịch vụ
Phát triển các nền tảng giải trình tự và tin sinh học trongmới bắt đầutập hợp bộ gen
(Amarasinghe SL và cộng sự,Sinh học bộ gen, 2020)
●Hồ sơ xuất bản và chuyên môn sâu rộng: BMKGene đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm trong việc tập hợp bộ gen chất lượng cao của các loài đa dạng, bao gồm bộ gen lưỡng bội và bộ gen có độ phức tạp cao của các loài đa bội và dị bội. Kể từ năm 2018, chúng tôi đã đóng góp hơn300 ấn phẩm có tác động cao và hơn 20 ấn phẩm trong số đó được xuất bản trên tạp chí Nature Genetics.
● Giải pháp một cửa: phương pháp tiếp cận tích hợp của chúng tôi kết hợp nhiều công nghệ giải trình tự và phân tích tin sinh học thành một quy trình làm việc gắn kết, mang lại bộ gen được tập hợp chất lượng cao.
●Phù hợp với nhu cầu của bạn: Quy trình dịch vụ của chúng tôi có thể tùy chỉnh, cho phép điều chỉnh các bộ gen có tính năng đa dạng và nhu cầu nghiên cứu cụ thể. Điều này bao gồm các bộ gen khổng lồ, bộ gen đa bội, bộ gen dị hợp tử cao, v.v.
●Đội ngũ phòng thí nghiệm và tin sinh học có tay nghề cao: với kinh nghiệm dày dặn trong cả lĩnh vực thực nghiệm và tin sinh học về các tập hợp bộ gen phức tạp cũng như hàng loạt bằng sáng chế và bản quyền phần mềm.
●Hỗ trợ sau bán hàng:Cam kết của chúng tôi còn vượt xa việc hoàn thành dự án với thời gian dịch vụ sau bán hàng 3 tháng. Trong thời gian này, chúng tôi cung cấp dịch vụ theo dõi dự án, hỗ trợ khắc phục sự cố và các phiên hỏi đáp để giải quyết mọi thắc mắc liên quan đến kết quả.
Thông số dịch vụ
| Khảo sát bộ gen | Tập hợp bộ gen | Cấp độ nhiễm sắc thể | Chú thích bộ gen |
| 50X Illumina NovaSeq PE150
| 30X PacBio CCS HiFi đọc | 100X Hi-C | RNA-seq Illumina PE150 10 Gb + (không bắt buộc) RNA-seq PacBio có chiều dài đầy đủ 40 Gb hoặc Nanopore 12 Gb |
Yêu cầu dịch vụ
Đối với khảo sát bộ gen, lắp ráp bộ gen và lắp ráp Hi-C:
| Mô hoặc axit nucleic chiết xuất | Khảo sát bộ gen | Lắp ráp bộ gen với PacBio | Hội Hi-C |
| Nội tạng động vật | 0,5-1 g
| ≥ 3,5 g | ≥2 g |
| Cơ động vật | ≥ 5 g | ||
| Máu động vật có vú | 1,5mL
| ≥ 5mL | ≥2mL |
| Máu gia cầm/cá | ≥ 0,5mL | ||
| Cây- Lá Tươi | 1-2 g | ≥ 5 g | ≥ 4 g |
| Tế bào nuôi cấy |
| ≥ 1x108 | ≥ 1x107 |
| Côn trùng | 0,5-1 g | ≥ 3 g | ≥ 2 g |
| DNA chiết xuất | Nồng độ: ≥1 ng/ µL Số lượng ≥ 30 ng Hạn chế hoặc không có sự suy thoái hoặc ô nhiễm | Nồng độ: ≥ 50 ng/ µL Số lượng: 10 µg/ô lưu lượng/mẫu OD260/280=1,7-2,2 OD260/230=1,8-2,5 Hạn chế hoặc không có sự suy thoái hoặc ô nhiễm |
-
|
Đối với chú thích bộ gen với hệ thống phiên mã:
| Mô hoặc axit nucleic chiết xuất | Bảng điểm Illumina | Bản ghi PacBio | Bản phiên mã Nanopore |
| Cây-Rễ/Thân/Cánh hoa | 450 mg | 600 mg | |
| Cây – Lá/Hạt | 300 mg | 300 mg | |
| Cây - Quả | 1,2 g | 1,2 g | |
| Tim/Ruột động vật | 300 mg | 300 mg | |
| Nội tạng/Não động vật | 240 mg | 240 mg | |
| Cơ động vật | 450 mg | 450 mg | |
| Xương/Lông/Da động vật | 1g | 1g | |
| Động vật chân đốt - Côn trùng | 6 | 6 | |
| Động vật chân đốt -Crustacea | 300 mg | 300 mg | |
| Máu toàn phần | 1 ống | 1 ống | |
| RNA chiết xuất | Nồng độ: ≥ 20 ng/ µL Lượng ≥ 0,3 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 6 5 ≥28S/18S ≥1 | Nồng độ: ≥ 100 ng/ µL Lượng ≥ 0,75 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 8 5 ≥28S/18S ≥1 | Nồng độ: ≥ 100 ng/ µL Lượng ≥ 0,75 µg OD260/280=1,7-2,5 OD260/230=0,5-2,5 RIN≥ 7,5 5 ≥28S/18S ≥1 |
Đề xuất giao hàng mẫu
Bình chứa: Ống ly tâm 2 ml (Không nên dùng giấy thiếc)
(Đối với hầu hết các mẫu, chúng tôi khuyên bạn không nên bảo quản trong ethanol.)
Ghi nhãn mẫu: Mẫu phải được ghi nhãn rõ ràng và giống với phiếu thông tin mẫu đã gửi.
Vận chuyển: Đá khô: Các mẫu trước tiên cần được đóng gói trong túi và chôn trong đá khô.
Quy trình làm việc
Quy trình công việc dịch vụ
Thiết kế thí nghiệm
Giao mẫu
trích xuất DNA
Xây dựng thư viện
Trình tự
Phân tích dữ liệu
Dịch vụ sau bán hàng
Hoàn thành phân tích tin sinh học, được chia thành 4 bước:
1) Khảo sát bộ gen, dựa trên phân tích k-mer với NGS cho biết:
Ước tính kích thước bộ gen
Ước tính mức độ dị hợp tử
Ước tính các vùng lặp đi lặp lại
2) Lắp ráp bộ gen với PacBio HiFi:
Mới bắt đầucuộc họp
Đánh giá lắp ráp: bao gồm phân tích BUSCO để đảm bảo tính hoàn chỉnh của bộ gen và lập bản đồ ngược của các lần đọc NGS và PacBio HiFi
3) Lắp ráp Hi-C:
Thư viện Hi-C QC: ước tính các tương tác Hi-C hợp lệ
Lắp ráp Hi-C: phân cụm các đường viền theo nhóm, sau đó sắp xếp thứ tự các đường viền trong mỗi nhóm và chỉ định hướng đường viền
Đánh giá Hi-C
4) Chú thích bộ gen:
Dự đoán RNA không mã hóa
Nhận dạng trình tự lặp lại (transposon và lặp lại song song)
Dự đoán gen
§Mới bắt đầu: thuật toán ban đầu ab
§ Dựa trên sự tương đồng
§ Dựa trên bảng điểm, với số lần đọc dài và ngắn: số lần đọc làmới bắt đầuđược lắp ráp hoặc ánh xạ tới bộ gen dự thảo
§ Chú thích các gen dự đoán với nhiều cơ sở dữ liệu
1) Khảo sát bộ gen- phân tích k-mer
2) Bộ gen
2) Tập hợp bộ gen – PacBio HiFi đọc ánh xạ tới tập hợp dự thảo
2) Hi-C Assembly – ước tính các cặp tương tác hợp lệ Hi-C
3) Đánh giá sau lắp ráp Hi-C
4) Chú thích bộ gen – tích hợp các gen dự đoán
4) Chú thích bộ gen – chú thích gen dự đoán
Khám phá những tiến bộ được hỗ trợ bởi các dịch vụ lắp ráp bộ gen de novo của BMKGene thông qua bộ sưu tập các ấn phẩm được tuyển chọn:
Li, C. và cộng sự. (2021) 'Trình tự bộ gen tiết lộ các lộ trình phân tán toàn cầu và gợi ý sự thích nghi di truyền hội tụ trong quá trình tiến hóa của cá ngựa', Nature Communications, 12(1). doi: 10.1038/S41467-021-21379-X.
Li, Y. và cộng sự. (2023) 'Sự thay đổi nhiễm sắc thể quy mô lớn dẫn đến sự thay đổi biểu hiện ở cấp độ bộ gen, sự thích ứng với môi trường và sự hình thành loài ở Gayal (Bos frontalis)', Sinh học phân tử và tiến hóa, 40(1). doi: 10.1093/MOLBEV/MSAD006.
Thiên, T. và cộng sự. (2023) 'Tập hợp bộ gen và phân tích gen của một giống ngô chịu hạn nổi bật', Nature Genetics 2023 55:3, 55(3), trang 496–506. doi: 10.1038/s41588-023-01297-y.
Zhang, F. và cộng sự. (2023) 'Tiết lộ sự tiến hóa của quá trình sinh tổng hợp tropane alkaloid bằng cách phân tích hai bộ gen trong họ Solanaceae', Nature Communications 2023 14:1, 14(1), trang 1–18. doi: 10.1038/s41467-023-37133-4.
Nghiên cứu trường hợp đầy thách thức:
Sự lắp ráp telomere với telomere:Fu, A. và cộng sự. (2023) 'Tập hợp bộ gen Telomere-to-telomere của mướp đắng (Momordica charantia L. var. abbreviata Ser.) cho thấy sự phát triển, thành phần và đặc điểm di truyền khi chín của quả', Nghiên cứu Làm vườn, 10(1). doi: 10.1093/HR/UHAC228.
Lắp ráp haplotype:Hu, W. và cộng sự. (2021) 'Bộ gen do alen xác định cho thấy sự khác biệt song song trong quá trình tiến hóa sắn', Thực vật phân tử, 14(6), trang 851–854. doi: 10.1016/j.molp.2021.04.009.
Tập hợp bộ gen khổng lồ:Nguyên, J. và cộng sự. (2022) 'Cơ sở bộ gen của nhiễm sắc thể giga và bộ gen giga của cây mẫu đơn Paeonia ostii', Nature Communications 2022 13:1, 13(1), trang 1–16. doi: 10.1038/s41467-022-35063-1.
Sự tập hợp bộ gen đa bội:Zhang, Q. và cộng sự. (2022) 'Những hiểu biết sâu sắc về bộ gen về quá trình giảm nhiễm sắc thể gần đây của cây mía tự đa bội Saccharum spontaneum', Nature Genetics 2022 54:6, 54(6), trang 885–896. doi: 10.1038/s41588-022-01084-1.
