-
Trình tự metagenomic -NGS
Một metagenome là một tập hợp tổng số vật liệu di truyền của một cộng đồng sinh vật hỗn hợp, chẳng hạn như các metagenome của môi trường và con người. Nó chứa bộ gen của cả vi sinh vật có thể nuôi cấy và không thể nuôi cấy được. Giải trình tự metagenomic súng ngắn với NGS cho phép nghiên cứu các cảnh quan gen phức tạp này được nhúng trong các mẫu môi trường bằng cách cung cấp nhiều hơn hồ sơ phân loại, cung cấp những hiểu biết chi tiết về đa dạng loài, động lực phong phú và cấu trúc quần thể phức tạp. Ngoài các nghiên cứu về phân loại, metagenomics còn đưa ra quan điểm về gen chức năng, cho phép khám phá các gen được mã hóa và vai trò giả định của chúng trong các quá trình sinh thái. Cuối cùng, việc thiết lập mạng lưới tương quan giữa các yếu tố di truyền và các yếu tố môi trường góp phần mang lại sự hiểu biết toàn diện về mối tương tác phức tạp giữa các cộng đồng vi sinh vật và nền tảng sinh thái của chúng. Tóm lại, giải trình tự metagenomic đóng vai trò là công cụ then chốt để làm sáng tỏ sự phức tạp về bộ gen của các cộng đồng vi sinh vật đa dạng, làm sáng tỏ mối quan hệ nhiều mặt giữa di truyền và sinh thái trong các hệ sinh thái phức tạp này.
Nền tảng: Illumina NovaSeq và DNBSEQ-T7
-
Trình tự metagenomic-TGS
Metagenome là tập hợp vật liệu di truyền của một cộng đồng sinh vật hỗn hợp, chẳng hạn như metagenome của môi trường và con người. Nó chứa bộ gen của cả vi sinh vật có thể nuôi cấy và không thể nuôi cấy được. Giải trình tự metagenomic cho phép nghiên cứu các cảnh quan gen phức tạp này được đưa vào các mẫu sinh thái bằng cách cung cấp nhiều thông tin hơn ngoài hồ sơ phân loại. Nó cũng cung cấp một góc nhìn về bộ gen chức năng bằng cách khám phá các gen được mã hóa và vai trò giả định của chúng trong các quá trình môi trường. Trong khi các phương pháp tiếp cận súng ngắn truyền thống với trình tự Illumina đã được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu metagenomic, thì sự ra đời của trình tự đọc dài Nanopore và PacBio đã thay đổi lĩnh vực này. Công nghệ Nanopore và PacBio tăng cường phân tích tin sinh học xuôi dòng, đặc biệt là quá trình lắp ráp metagenome, đảm bảo quá trình lắp ráp liên tục hơn. Các báo cáo chỉ ra rằng metagenomics dựa trên Nanopore và PacBio đã tạo thành công bộ gen vi khuẩn hoàn chỉnh và khép kín từ các hệ vi sinh vật phức tạp (Moss, EL, và cộng sự, Nature Biotech, 2020). Việc tích hợp các lần đọc Nanopore với các lần đọc Illumina cung cấp một cách tiếp cận chiến lược để sửa lỗi, giảm thiểu độ chính xác thấp vốn có của Nanopore. Sự kết hợp tổng hợp này phát huy điểm mạnh của từng nền tảng giải trình tự, đưa ra giải pháp mạnh mẽ để khắc phục những hạn chế tiềm ẩn và nâng cao độ chính xác cũng như độ tin cậy của các phân tích metagenomic.
Nền tảng: Nanopore PromethION 48, Illumia và PacBio Revio
-
Giải trình tự bisulfit toàn bộ bộ gen (WGBS)
Giải trình tự bisulfite toàn bộ bộ gen (WGBS) là phương pháp tiêu chuẩn vàng để khám phá chuyên sâu quá trình methyl hóa DNA, đặc biệt là vị trí thứ năm trong cytosine (5-mC), một yếu tố điều chỉnh quan trọng biểu hiện gen và hoạt động của tế bào. Nguyên tắc cơ bản của WGBS liên quan đến việc xử lý bisulfite, tạo ra sự chuyển đổi các cytosine không được methyl hóa thành uracil (C thành U), trong khi không thay đổi các cytosine bị methyl hóa. Kỹ thuật này cung cấp độ phân giải bazơ đơn, cho phép các nhà nghiên cứu điều tra toàn diện hệ methylome và phát hiện ra các kiểu methyl hóa bất thường liên quan đến các tình trạng khác nhau, đặc biệt là ung thư. Bằng cách sử dụng WGBS, các nhà khoa học có thể thu được những hiểu biết sâu sắc chưa từng có về bối cảnh methyl hóa trên toàn bộ gen, mang lại sự hiểu biết sâu sắc về các cơ chế biểu sinh làm nền tảng cho các quá trình sinh học và bệnh tật đa dạng.
-
Xét nghiệm chất nhiễm sắc có thể truy cập bằng Transposease với trình tự thông lượng cao (ATAC-seq)
ATAC-seq là một kỹ thuật giải trình tự thông lượng cao được sử dụng để phân tích khả năng tiếp cận chất nhiễm sắc trên toàn bộ gen. Việc sử dụng nó cung cấp sự hiểu biết sâu sắc hơn về các cơ chế phức tạp của việc kiểm soát biểu sinh toàn cầu đối với sự biểu hiện gen. Phương pháp này sử dụng một transposease Tn5 siêu hoạt động để đồng thời phân mảnh và gắn thẻ các vùng nhiễm sắc mở bằng cách chèn các bộ điều hợp giải trình tự. Quá trình khuếch đại PCR sau đó tạo ra thư viện giải trình tự, cho phép xác định toàn diện các vùng nhiễm sắc mở trong các điều kiện không-thời gian cụ thể. ATAC-seq cung cấp cái nhìn toàn diện về cảnh quan nhiễm sắc thể có thể tiếp cận được, không giống như các phương pháp chỉ tập trung vào các vị trí liên kết yếu tố phiên mã hoặc các vùng biến đổi histone cụ thể. Bằng cách giải trình tự các vùng nhiễm sắc mở này, ATAC-seq cho thấy các vùng có nhiều khả năng thực hiện các trình tự điều hòa hoạt động và các vị trí liên kết yếu tố phiên mã tiềm năng, mang lại những hiểu biết có giá trị về sự điều biến động của biểu hiện gen trên toàn bộ bộ gen.
-
Trình tự khuếch đại 16S/18S/ITS-PacBio
Các gen rRNA 16S và 18S, cùng với vùng Spacer phiên mã nội bộ (ITS), đóng vai trò là dấu vân tay phân tử quan trọng do sự kết hợp giữa các vùng có tính bảo tồn cao và siêu biến đổi, khiến chúng trở thành công cụ vô giá để mô tả đặc điểm của sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn. Việc khuếch đại và giải trình tự các vùng này mang lại một cách tiếp cận không phân lập để nghiên cứu thành phần và tính đa dạng của vi sinh vật trên các hệ sinh thái khác nhau. Mặc dù trình tự Illumina thường nhắm vào các vùng có khả năng siêu biến ngắn như V3-V4 của 16S và ITS1, nhưng người ta đã chứng minh rằng có thể đạt được chú thích phân loại vượt trội bằng cách giải trình tự toàn bộ chiều dài của 16S, 18S và ITS. Cách tiếp cận toàn diện này mang lại tỷ lệ phần trăm cao hơn cho các trình tự được phân loại chính xác, đạt được mức độ phân giải mở rộng cho việc xác định loài. Nền tảng giải trình tự thời gian thực phân tử đơn (SMRT) của PacBio nổi bật bằng cách cung cấp các lần đọc dài (HiFi) có độ chính xác cao bao gồm các bộ khuếch đại có độ dài đầy đủ, cạnh tranh với độ chính xác của giải trình tự Illumina. Khả năng này cho phép các nhà nghiên cứu đạt được lợi thế chưa từng có - một cái nhìn toàn cảnh về bối cảnh di truyền. Phạm vi bao phủ mở rộng nâng cao đáng kể độ phân giải trong chú thích loài, đặc biệt là trong cộng đồng vi khuẩn hoặc nấm, cho phép hiểu sâu hơn về sự phức tạp của quần thể vi sinh vật.
-
Trình tự khuếch đại 16S/18S/ITS-NGS
Giải trình tự Amplicon bằng công nghệ Illumina, đặc biệt nhắm vào các dấu hiệu di truyền 16S, 18S và ITS, là một phương pháp mạnh mẽ để làm sáng tỏ phát sinh chủng loại, phân loại và sự phong phú của loài trong cộng đồng vi sinh vật. Cách tiếp cận này liên quan đến việc giải trình tự các vùng có thể siêu biến đổi của các dấu hiệu di truyền nội tạng. Ban đầu được giới thiệu dưới dạng dấu vân tay phân tử bởiKhốn nạn và cộng sựvào năm 1977, kỹ thuật này đã cách mạng hóa việc lập hồ sơ hệ vi sinh vật bằng cách cho phép phân tích không cần phân lập. Thông qua việc giải trình tự 16S (vi khuẩn), 18S (nấm) và Spacer phiên mã nội bộ (ITS, nấm), các nhà nghiên cứu có thể xác định không chỉ các loài phong phú mà còn cả những loài quý hiếm và chưa được xác định. Được áp dụng rộng rãi như một công cụ quan trọng, giải trình tự khuếch đại đã trở thành công cụ giúp phân biệt các thành phần vi sinh vật khác nhau trong các môi trường khác nhau, bao gồm miệng, ruột, phân của con người, v.v.
-
Tái lập trình tự toàn bộ bộ gen của vi khuẩn và nấm
Các dự án sắp xếp lại toàn bộ bộ gen của vi khuẩn và nấm là mấu chốt để thúc đẩy bộ gen của vi sinh vật bằng cách cho phép hoàn thiện và so sánh các bộ gen của vi sinh vật. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho kỹ thuật lên men, tối ưu hóa các quy trình công nghiệp và khám phá các con đường trao đổi chất thứ cấp. Hơn nữa, việc sắp xếp lại trình tự của nấm và vi khuẩn là rất quan trọng để hiểu sự thích nghi với môi trường, tối ưu hóa các chủng và tiết lộ động lực tiến hóa di truyền, có ý nghĩa rộng rãi trong y học, nông nghiệp và khoa học môi trường.
-
Trình tự khuếch đại PacBio-Độ dài đầy đủ 16S/18S/ITS
Nền tảng Amplicon (16S/18S/ITS) được phát triển với nhiều năm kinh nghiệm trong phân tích dự án đa dạng vi sinh vật, bao gồm phân tích cơ bản được tiêu chuẩn hóa và phân tích được cá nhân hóa: phân tích cơ bản bao gồm nội dung phân tích chính thống của nghiên cứu vi sinh vật hiện tại, nội dung phân tích rất phong phú và toàn diện, và kết quả phân tích được trình bày dưới dạng báo cáo dự án; Nội dung phân tích được cá nhân hóa rất đa dạng. Các mẫu có thể được chọn và các tham số có thể được đặt linh hoạt theo báo cáo phân tích cơ bản và mục đích nghiên cứu để hiện thực hóa các yêu cầu được cá nhân hóa. Hệ điều hành Windows đơn giản và nhanh chóng.
-
PacBio-Bản ghi có độ dài đầy đủ (Không tham khảo)
Lấy dữ liệu giải trình tự Isoform của Pacific Biosciences (PacBio) làm đầu vào, Ứng dụng này có thể xác định các chuỗi bản ghi có độ dài đầy đủ (không cần lắp ráp). Bằng cách ánh xạ các chuỗi có độ dài đầy đủ dựa trên bộ gen tham chiếu, bản phiên mã có thể được tối ưu hóa bởi các gen, bản phiên mã, vùng mã hóa đã biết, v.v. Trong trường hợp này, có thể đạt được việc xác định chính xác hơn các cấu trúc mRNA, chẳng hạn như ghép nối thay thế, v.v.. Phân tích chung với dữ liệu giải trình tự phiên mã NGS cho phép chú thích toàn diện hơn và định lượng chính xác hơn trong biểu thức ở cấp độ phiên mã, điều này phần lớn mang lại lợi ích cho phân tích chức năng và biểu thức vi phân ở hạ lưu.
-
Giảm trình tự bisulfite đại diện (RRBS)
Giải trình tự bisulfite đại diện giảm (RRBS) đã nổi lên như một giải pháp thay thế hiệu quả và tiết kiệm chi phí cho Giải trình tự bisulfite toàn bộ bộ gen (WGBS) trong nghiên cứu methyl hóa DNA. Mặc dù WGBS cung cấp những hiểu biết toàn diện bằng cách kiểm tra toàn bộ bộ gen ở độ phân giải cơ sở duy nhất, nhưng chi phí cao của nó có thể là một yếu tố hạn chế. RRBS giảm thiểu thách thức này một cách có chiến lược bằng cách phân tích có chọn lọc một phần đại diện của bộ gen. Phương pháp này dựa vào việc làm giàu các vùng giàu đảo CpG bằng cách phân tách MspI, sau đó là lựa chọn kích thước các đoạn 200-500/600 bps. Do đó, chỉ những vùng gần đảo CpG mới được giải trình tự, trong khi những vùng có đảo CpG ở xa bị loại khỏi phân tích. Quá trình này, kết hợp với giải trình tự bisulfite, cho phép phát hiện quá trình methyl hóa DNA với độ phân giải cao và phương pháp giải trình tự, PE150, tập trung đặc biệt vào các đầu của phần chèn thay vì ở giữa, làm tăng hiệu quả của quá trình lập hồ sơ methyl hóa. RRBS là một công cụ vô giá cho phép nghiên cứu quá trình methyl hóa DNA hiệu quả về mặt chi phí và nâng cao kiến thức về cơ chế biểu sinh.
-
Trình tự RNA nhân sơ
Giải trình tự RNA cho phép lập hồ sơ toàn diện về tất cả các bản phiên mã RNA trong tế bào trong các điều kiện cụ thể. Công nghệ tiên tiến này đóng vai trò như một công cụ mạnh mẽ, tiết lộ các cấu hình biểu hiện gen phức tạp, cấu trúc gen và cơ chế phân tử liên quan đến các quá trình sinh học đa dạng. Được áp dụng rộng rãi trong nghiên cứu cơ bản, chẩn đoán lâm sàng và phát triển thuốc, giải trình tự RNA cung cấp những hiểu biết sâu sắc về sự phức tạp của động lực tế bào và điều hòa di truyền. Quá trình xử lý mẫu RNA nhân sơ của chúng tôi được thiết kế riêng cho các bản phiên mã của nhân sơ, liên quan đến sự suy giảm rRNA và chuẩn bị thư viện định hướng.
Nền tảng: Illumina NovaSeq
-
Trình tự siêu phiên mã
Tận dụng công nghệ giải trình tự Illumina, dịch vụ giải trình tự siêu phiên mã của BMKGENE tiết lộ biểu hiện gen động của một loạt vi khuẩn đa dạng, từ sinh vật nhân chuẩn đến sinh vật nhân sơ và vi rút, trong môi trường tự nhiên như đất, nước, biển, phân và ruột. Dịch vụ toàn diện của chúng tôi trao quyền cho các nhà nghiên cứu đi sâu vào hồ sơ biểu hiện gen hoàn chỉnh của cộng đồng vi sinh vật phức tạp. Ngoài phân tích phân loại, dịch vụ giải trình tự siêu phiên mã của chúng tôi tạo điều kiện thuận lợi cho việc khám phá làm giàu chức năng, làm sáng tỏ các gen được biểu hiện khác nhau và vai trò của chúng. Khám phá vô số hiểu biết sâu sắc về sinh học khi bạn điều hướng các bối cảnh phức tạp về biểu hiện gen, sự đa dạng về phân loại và động lực chức năng trong các hốc môi trường đa dạng này.
-
Bộ gen nấm De novo
BMKGENE cung cấp các giải pháp linh hoạt cho bộ gen của nấm, đáp ứng nhu cầu nghiên cứu đa dạng và tính hoàn chỉnh của bộ gen mong muốn. Chỉ sử dụng trình tự Illumina đọc ngắn cho phép tạo ra bộ gen phác thảo. Trình tự đọc ngắn và đọc dài bằng cách sử dụng Nanopore hoặc Pacbio được kết hợp để tạo ra bộ gen nấm tinh tế hơn với các đường viền dài hơn. Hơn nữa, việc tích hợp giải trình tự Hi-C sẽ nâng cao hơn nữa khả năng, cho phép đạt được bộ gen ở cấp độ nhiễm sắc thể hoàn chỉnh.
