-
Trình tự RNA đơn nhân
Sự phát triển của kỹ thuật thu thập tế bào đơn và xây dựng thư viện tùy chỉnh, cùng với giải trình tự thông lượng cao, đã cách mạng hóa các nghiên cứu biểu hiện gen ở cấp độ tế bào. Bước đột phá này cho phép phân tích sâu hơn và toàn diện hơn về các quần thể tế bào phức tạp, khắc phục những hạn chế liên quan đến biểu hiện gen trung bình trên tất cả các tế bào và duy trì tính không đồng nhất thực sự trong các quần thể này. Mặc dù giải trình tự RNA đơn bào (scRNA-seq) có những ưu điểm không thể phủ nhận, nhưng nó gặp phải những thách thức ở một số mô nhất định, nơi việc tạo ra huyền phù tế bào đơn tỏ ra khó khăn và cần có mẫu mới. Tại BMKGene, chúng tôi giải quyết rào cản này bằng cách cung cấp giải trình tự RNA hạt nhân đơn (snRNA-seq) bằng công nghệ 10X Genomics Crom tiên tiến nhất. Cách tiếp cận này mở rộng phổ của các mẫu có thể tuân theo phân tích phiên mã ở cấp độ đơn bào.
Việc phân lập hạt nhân được thực hiện thông qua chip 10X Genomics Crom cải tiến, có hệ thống vi lỏng tám kênh với các giao điểm kép. Trong hệ thống này, các hạt gel kết hợp mã vạch, mồi, enzyme và một hạt nhân được gói gọn trong những giọt dầu có kích thước nanolit, tạo thành Gel Bead-in-Emulsion (GEM). Sau khi hình thành GEM, quá trình ly giải tế bào và giải phóng mã vạch xảy ra trong mỗi GEM. Sau đó, các phân tử mRNA trải qua quá trình phiên mã ngược thành cDNA, kết hợp mã vạch 10X và Mã định danh phân tử duy nhất (UMI). Sau đó, các cDNA này được xây dựng thư viện giải trình tự tiêu chuẩn, tạo điều kiện cho việc khám phá mạnh mẽ và toàn diện các cấu hình biểu hiện gen ở cấp độ đơn bào.
Nền tảng: 10× Nền tảng Genomics Crom và Illumina NovaSeq
-
Bản phiên mã không gian Visium 10x Genomics
Phiên mã không gian là một công nghệ tiên tiến cho phép các nhà nghiên cứu điều tra các kiểu biểu hiện gen trong các mô trong khi vẫn bảo tồn bối cảnh không gian của chúng. Một nền tảng mạnh mẽ trong lĩnh vực này là Genomics Visium gấp 10 lần kết hợp với giải trình tự Illumina. Nguyên lý của 10X Visium nằm trên một con chip chuyên dụng có vùng chụp được chỉ định để đặt các phần mô. Vùng chụp này chứa các điểm có mã vạch, mỗi điểm tương ứng với một vị trí không gian duy nhất trong mô. Các phân tử RNA thu được từ mô sau đó được dán nhãn bằng mã định danh phân tử duy nhất (UMI) trong quá trình sao chép ngược. Những điểm mã vạch và UMI này cho phép lập bản đồ không gian chính xác và định lượng biểu hiện gen ở độ phân giải đơn ô. Sự kết hợp giữa các mẫu mã vạch không gian và UMI đảm bảo tính chính xác và tính đặc hiệu của dữ liệu được tạo ra. Bằng cách sử dụng công nghệ Phiên mã không gian này, các nhà nghiên cứu có thể hiểu sâu hơn về tổ chức không gian của tế bào và các tương tác phân tử phức tạp xảy ra trong các mô, mang lại những hiểu biết vô giá về cơ chế của các quá trình sinh học trong nhiều lĩnh vực, bao gồm ung thư, khoa học thần kinh, sinh học phát triển, miễn dịch học. và nghiên cứu thực vật.
Nền tảng: 10X Genomics Visium và Illumina NovaSeq
-
Trình tự mRNA có chiều dài đầy đủ-Nanopore
Mặc dù giải trình tự mRNA dựa trên NGS là một công cụ linh hoạt để định lượng biểu hiện gen, nhưng việc phụ thuộc vào các lần đọc ngắn sẽ hạn chế hiệu quả của nó trong các phân tích phiên mã phức tạp. Mặt khác, giải trình tự nanopore sử dụng công nghệ đọc dài, cho phép giải trình tự các bản phiên mã mRNA có độ dài đầy đủ. Cách tiếp cận này tạo điều kiện cho việc khám phá toàn diện về ghép nối thay thế, hợp nhất gen, poly-adenylation và định lượng các đồng dạng mRNA.
Giải trình tự Nanopore, một phương pháp dựa vào tín hiệu điện thời gian thực của phân tử đơn nanopore, cung cấp kết quả theo thời gian thực. Được hướng dẫn bởi các protein vận động, DNA sợi đôi liên kết với các protein nanopore được nhúng trong màng sinh học, tháo gỡ khi nó đi qua kênh nanopore dưới sự chênh lệch điện áp. Các tín hiệu điện đặc biệt được tạo ra bởi các bazơ khác nhau trên chuỗi DNA được phát hiện và phân loại theo thời gian thực, tạo điều kiện cho việc giải trình tự nucleotide chính xác và liên tục. Cách tiếp cận sáng tạo này khắc phục những hạn chế về đọc ngắn và cung cấp một nền tảng năng động để phân tích bộ gen phức tạp, bao gồm các nghiên cứu phiên mã phức tạp, với kết quả ngay lập tức.
Nền tảng: Nanopore PromethION 48
-
Trình tự mRNA có độ dài đầy đủ -PacBio
Mặc dù giải trình tự mRNA dựa trên NGS là một công cụ linh hoạt để định lượng biểu hiện gen, nhưng việc phụ thuộc vào các lần đọc ngắn đã hạn chế việc sử dụng nó trong các phân tích phiên mã phức tạp. Mặt khác, giải trình tự PacBio (Iso-Seq) sử dụng công nghệ đọc dài, cho phép giải trình tự các bản phiên mã mRNA có độ dài đầy đủ. Cách tiếp cận này tạo điều kiện cho việc khám phá toàn diện về phương pháp ghép nối thay thế, hợp nhất gen và poly-adenylation. Tuy nhiên, có những lựa chọn khác để định lượng biểu hiện gen do lượng dữ liệu cần thiết cao. Công nghệ giải trình tự PacBio dựa trên trình tự đơn phân tử, thời gian thực (SMRT), mang lại lợi thế khác biệt trong việc thu thập các bản phiên mã mRNA có độ dài đầy đủ. Cách tiếp cận cải tiến này bao gồm việc sử dụng các ống dẫn sóng chế độ 0 (ZMW) và các giếng được chế tạo vi mô cho phép quan sát hoạt động DNA polymerase theo thời gian thực trong quá trình giải trình tự. Trong các ZMW này, DNA polymerase của PacBio tổng hợp một chuỗi DNA bổ sung, tạo ra các bản đọc dài trải rộng trên toàn bộ bản phiên mã mRNA. Hoạt động PacBio ở chế độ giải trình tự đồng thuận tuần hoàn (CCS) nâng cao độ chính xác bằng cách liên tục giải trình tự cùng một phân tử. Các lần đọc HiFi được tạo ra có độ chính xác tương đương với NGS, góp phần hơn nữa vào việc phân tích toàn diện và đáng tin cậy về các tính năng phiên mã phức tạp.
Nền tảng: PacBio Sequel II; PacBio Revio
-
Trình tự mRNA của sinh vật nhân chuẩn-NGS
Giải trình tự mRNA, một công nghệ linh hoạt, cho phép lập hồ sơ toàn diện về tất cả các bản phiên mã mRNA trong tế bào trong các điều kiện cụ thể. Với các ứng dụng trên phạm vi rộng, công cụ tiên tiến này tiết lộ các hồ sơ 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 mRNA cung cấp những hiểu biết sâu sắc về sự phức tạp của động lực tế bào và điều hòa di truyền, làm dấy lên sự tò mò về tiềm năng của nó trong các lĩnh vực khác nhau.
Nền tảng: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
Trình tự mRNA không dựa trên tham chiếu-NGS
giải trình tự mRNA cho phép lập hồ sơ toàn diện về tất cả các bản phiên mã mRNA trong các ô 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 mRNA cung cấp những hiểu biết sâu sắc về sự phức tạp của động lực học tế bào và sự điều hòa di truyền.
Nền tảng: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
-
Trình tự không mã hóa dài-Illumina
Các RNA không mã hóa dài (lncRNA) dài hơn 200 nucleotide có tiềm năng mã hóa tối thiểu và là thành phần then chốt trong RNA không mã hóa. Được tìm thấy trong nhân và tế bào chất, những RNA này đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa biểu sinh, phiên mã và sau phiên mã, nhấn mạnh tầm quan trọng của chúng trong việc hình thành các quá trình tế bào và phân tử. Giải trình tự LncRNA là một công cụ mạnh mẽ trong phân biệt tế bào, phát sinh tế bào và các bệnh ở người.
Nền tảng: Illumina NovaSeq
-
Trình tự RNA nhỏ-Illumina
Các phân tử RNA nhỏ (sRNA), bao gồm microRNA (miRNA), RNA can thiệp nhỏ (siRNA) và RNA tương tác piwi (piRNA). Trong số này, miRNA, dài khoảng 18-25 nucleotide, đặc biệt đáng chú ý vì vai trò điều tiết then chốt của chúng trong các quá trình tế bào khác nhau. Với các kiểu biểu hiện dành riêng cho từng mô và từng giai đoạn cụ thể, miRNA thể hiện tính bảo tồn cao ở các loài khác nhau.
Nền tảng: Illumina NovaSeq
-
Trình tự CircRNA-Illumina
Giải trình tự RNA vòng (circRNA-seq) là để lập hồ sơ và phân tích các RNA vòng, một loại phân tử RNA hình thành các vòng khép kín do các sự kiện nối không chính tắc, giúp tăng độ ổn định cho RNA này. Trong khi một số CircRNA đã được chứng minh là hoạt động như bọt biển microRNA, cô lập các microRNA và ngăn chúng điều chỉnh các mRNA mục tiêu của chúng, các CircRNA khác có thể tương tác với protein, điều chỉnh biểu hiện gen hoặc có vai trò trong các quá trình tế bào. Phân tích biểu hiện CircRNA cung cấp cái nhìn sâu sắc về vai trò điều hòa của các phân tử này và tầm quan trọng của chúng trong các quá trình tế bào, giai đoạn phát triển và tình trạng bệnh khác nhau, góp phần hiểu sâu hơn về sự phức tạp của việc điều hòa RNA trong bối cảnh biểu hiện gen.
-
Trình tự phiên mã toàn bộ – Illumina
Giải trình tự phiên mã toàn bộ cung cấp một cách tiếp cận toàn diện để định hình các phân tử RNA đa dạng, bao gồm RNA mã hóa (mRNA) và RNA không mã hóa (lncRNA, CircRNA và miRNA). Kỹ thuật này ghi lại toàn bộ bản phiên mã của các tế bào cụ thể tại một thời điểm nhất định, cho phép hiểu biết toàn diện về các quá trình của tế bào. Còn được gọi là “giải trình tự RNA tổng số”, nó nhằm mục đích tiết lộ các mạng lưới điều hòa phức tạp ở cấp độ phiên mã, cho phép phân tích chuyên sâu như cạnh tranh RNA nội sinh (ceRNA) và phân tích RNA khớp. Điều này đánh dấu bước đầu tiên hướng tới mô tả đặc tính chức năng, đặc biệt là trong việc làm sáng tỏ các mạng lưới quy định liên quan đến các tương tác ceRNA dựa trên CircRNA-miRNA-mRNA.
