-
מעטאַגענאָמיק סיקוואַנסינג -NGS
א מעטאַגענאָם איז אַ זאַמלונג פון די גאַנץ גענעטיק מאַטעריאַל פון אַ געמישט קהל פון אָרגאַניזאַמז, אַזאַ ווי ינווייראַנמענאַל און מענטש מעטאַגענאָמעס. עס כּולל גענאָמעס פון ביידע קאַלטיווייטיד און אַנקאַלטיוואַבאַל מייקראָואָרגאַניזאַמז. שאַטגאַן מעטאַגענאָמיק סיקוואַנסינג מיט NGS ינייבאַלז די לערנען פון די ינטראַקאַט גענאָמיק לאַנדסקייפּס עמבעדיד אין ינווייראַנמענאַל סאַמפּאַלז דורך צושטעלן מער ווי טאַקסאָנאָמיק פּראָפילינג, געבן אויך גראַניאַלער ינסייץ אין מינים דייווערסיטי, זעט דינאַמיק און קאָמפּלעקס באַפעלקערונג סטראַקטשערז. ווייַטער פון טאַקסאָנאָמיק שטודיום, שאַטגאַן מעטאַגענאָמיקס אויך אָפפערס אַ פאַנגקשאַנאַל גענאָמיקס פּערספּעקטיוו, וואָס אַלאַוז די ויספאָרשונג פון ענקאָודיד גענעס און זייער פּאָטאַטיוו ראָלעס אין עקאַלאַדזשיקאַל פּראַסעסאַז. צום סוף, די פאַרלייגן פון קאָראַליישאַן נעטוואָרקס צווישן גענעטיק עלעמענטן און ינווייראַנמענאַל סיבות קאַנטריביוץ צו אַ האָליסטיק פארשטאנד פון די ינטראַקאַט ינטערפּליי צווישן מייקראָוביאַל קהילות און זייער עקאַלאַדזשיקאַל הינטערגרונט. אין מסקנא, מעטאַגענאָמיק סיקוואַנסינג שטייט ווי אַ פּיוואַטאַל קיילע פֿאַר אַנראַוואַלינג די גענאָמיק ינטראַקאַסיז פון דייווערס מייקראָוביאַל קהילות, ילומאַנייטינג די מאַלטיפאַסאַטיד באציונגען צווישן דזשאַנעטיקס און יקאַלאַדזשי אין די קאָמפּלעקס יקאָוסיסטאַמז.
פּלאַטפאָרמס: Illumina NovaSeq און DNBSEQ-T7
-
מעטאַגענאָמיק סיקוואַנסינג-TGS
א מעטאַגענאָם איז אַ זאַמלונג פון די גענעטיק מאַטעריאַל פון אַ געמישט קהל פון אָרגאַניזאַמז, אַזאַ ווי ינווייראַנמענאַל און מענטש מעטאַגענאָמעס. עס כּולל גענאָמעס פון ביידע קאַלטיווייטיד און אַנקאַלטיוואַבאַל מייקראָואָרגאַניזאַמז. מעטאַגענאָמיק סיקוואַנסינג ינייבאַלז די לערנען פון די ינטראַקאַט גענאָמיק לאַנדסקייפּס עמבעדיד אין עקאַלאַדזשיקאַל סאַמפּאַלז דורך פּראַוויידינג מער ווי טאַקסאָנאָמיק פּראָפילינג. עס אויך אָפפערס אַ פאַנגקשאַנאַל גענאָמיקס פּערספּעקטיוו דורך ויספאָרשן די ענקאָודיד גענעס און זייער פּאַטאַטיוו ראָלעס אין ינווייראַנמענאַל פּראַסעסאַז. בשעת טראדיציאנעלן שאַטגאַן אַפּראָוטשיז מיט Illumina סיקוואַנסינג האָבן שוין וויידלי געניצט אין מעטאַגענאָמיק שטודיום, די אַדווענט פון נאַנאָפּאָרע און PacBio לאַנג-לייענען סיקוואַנסינג האָבן געביטן דעם פעלד. נאַנאָפּאָרע און PacBio טעכנאָלאָגיע פאַרבעסערן דאַונסטרים ביאָינפאָרמאַטיק אַנאַליזעס, נאָוטאַבלי מעטאַגענאָמע פֿאַרזאַמלונג, ינשורינג מער קעסיידערדיק אַסעמבליז. ריפּאָרץ אָנווייַזן אַז Nanopore-באזירט און PacBio-באזירט מעטאַגענאָמיקס האָבן הצלחה דזשענערייטאַד גאַנץ און פארמאכט באַקטיריאַל גענאָמעס פֿון קאָמפּלעקס מיקראָביאָמעס (Moss, EL, et al., Nature Biotech, 2020). ינטאַגרייטינג נאַנאָפּאָרע לייענען מיט Illumina לייענט גיט אַ סטראַטידזשיק צוגאַנג פֿאַר טעות קערעקשאַן, מיטאַגייטינג די טאָכיק נידעריק אַקיעראַסי פון Nanopore. די סינערדזשיסטיק קאָמבינאַציע לעוועראַדזשאַז די סטרענגקטס פון יעדער סיקוואַנסינג פּלאַטפאָרמע, און אָפפערס אַ געזונט לייזונג צו באַקומען פּאָטענציעל לימיטיישאַנז און העכערן די פּינטלעכקייַט און רילייאַבילאַטי פון מעטאַגענאָמיק אַנאַליזעס.
פּלאַטפאָרמע: Nanopore PromethION 48, Illumia און PacBio Revio
-
גאַנץ גענאָמע ביסולפיטע סיקוואַנסינג (WGBS)
גאַנץ גענאָמע ביסולפיטע סיקוואַנסינג (WGBS) איז די גאָלד-נאָרמאַל מעטאַדאַלאַדזשי פֿאַר טיף עקספּלעריישאַן פון דנאַ מעטהילאַטיאָן, ספּאַסיפיקלי די פינפט שטעלע אין סיטאָסין (5-MC), אַ פּיוואַטאַל רעגולאַטאָר פון דזשין אויסדרוק און סעליאַלער טעטיקייט. דער פּרינציפּ אַנדערלייינג WGBS ינוואַלווז ביסולפיטע באַהאַנדלונג, ינדוסינג די קאַנווערזשאַן פון ונמעטהילאַטעד סיטאָסינעס צו וראַסיל (C צו ו), און לאָזן מעטהילאַטעד סיטאָסינעס אַנטשיינדזשד. די טעכניק אָפפערס איין-באַזע האַכלאָטע, אַלאַוינג ריסערטשערז צו פולשטענדיק ויספאָרשן די מעטהילאָמע און ופדעקן אַבנאָרמאַל מעטהילאַטיאָן פּאַטערנז פֿאַרבונדן מיט פאַרשידן טנאָים, דער הויפּט ראַק. דורך ניצן WGBS, סייאַנטיס קענען באַקומען אַנפּעראַלעלד ינסייץ אין גענאָמע-ברייט מעטהילאַטיאָן לאַנדסקייפּס, פּראַוויידינג אַ נואַנסט פארשטאנד פון די עפּיגענעטיק מעקאַניזאַמז וואָס אַנדערלייינג דייווערס בייאַלאַדזשיקאַל פּראַסעסאַז און חולאתן.
-
אַססייַ פֿאַר טראַנספּאָסאַסע-אַקסעסאַבאַל טשראָמאַטין מיט הויך טרופּוט סיקוואַנסינג (ATAC-seq)
ATAC-seq איז אַ הויך-טראַפּוט סיקוואַנסינג טעכניק געניצט פֿאַר גענאָמע-ברייט טשראָמאַטין אַקסעסאַביליטי אַנאַליסיס. די נוצן גיט דיפּער פארשטאנד פון די קאָמפּלעקס מעקאַניזאַמז פון גלאבאלע עפּיגענעטיק קאָנטראָל איבער דזשין אויסדרוק. דער אופֿן ניצט אַ כייפּעראַקטיוו Tn5 טראַנספּאָסאַסע צו סיימאַלטייניאַסלי פראַגמענט און פאַרבינדן עפענען טשראָמאַטין מקומות דורך ינסערטינג סיקוואַנסינג אַדאַפּטערז. סאַבסאַקוואַנט פּקר אַמפּלאַפאַקיישאַן רעזולטאטן אין דער שאַפונג פון אַ סיקוואַנסינג ביבליאָטעק, וואָס אַלאַוז די פולשטענדיק לעגיטימאַציע פון עפענען טשראָמאַטין מקומות אונטער ספּעציפיש פּלאַץ-צייט טנאָים. ATAC-seq גיט אַ האָליסטיק מיינונג פון צוטריטלעך טשראָמאַטין לאַנדסקייפּס, ניט ענלעך מעטהאָדס וואָס בלויז פאָקוס אויף טראַנסקריפּציע פאַקטאָר ביינדינג זייטלעך אָדער ספּעציפיש היסטאָנע-מאַדאַפייד מקומות. דורך סיקוואַנסינג די עפענען טשראָמאַטין מקומות, ATAC-seq ריווילז מקומות מער מסתּמא צו אַקטיוו רעגולאַטאָרי סיקוואַנסיז און פּאָטענציעל טראַנסקריפּציע פאַקטאָר ביינדינג זייטלעך, וואָס אָפפערס ווערטפול ינסייץ אין די דינאַמיש מאַדזשאַליישאַן פון דזשין אויסדרוק אַריבער די גענאָמע.
-
16S/18S/ITS Amplicon Sequencing-PacBio
די 16S און 18S rRNA גענעס, צוזאַמען מיט די ינערלעך טראַנסקריבעד ספּייסער (ITS) געגנט, דינען ווי פּיוואַטאַל מאָלעקולאַר פינגגערפּרינט מאַרקערס רעכט צו זייער קאָמבינאַציע פון העכסט קאַנסערווד און כייפּער-בייַטעוודיק מקומות, מאכן זיי ינוואַליאַבאַל מכשירים פֿאַר קעראַקטערייזינג פּראָקאַריאָטיק און עוקאַריאָטיק אָרגאַניזאַמז. אַמפּלאַפאַקיישאַן און סיקוואַנסינג פון די מקומות פאָרשלאָגן אַן אפגעזונדערטקייט-פריי צוגאַנג צו ויספאָרשן די מייקראָוביאַל זאַץ און דייווערסיטי אין פאַרשידן יקאָוסיסטאַמז. כאָטש Illumina סיקוואַנסינג טיפּיקלי טאַרגאַץ קורץ כייפּערוואַריאַבלע מקומות ווי V3-V4 פון 16S און ITS1, עס איז דעמאַנסטרייטיד אַז העכער טאַקסאָנאָמיק אַנאָטיישאַן איז אַטשיוואַבאַל דורך סיקוואַנסינג די פול לענג פון 16S, 18S און ITS. דער פולשטענדיק צוגאַנג רעזולטאטן אין העכער פּערסענטידזשיז פון אַקיעראַטלי קלאַסאַפייד סיקוואַנסיז, אַטשיווינג אַ האַכלאָטע מדרגה וואָס יקסטענדז צו מינים לעגיטימאַציע. PacBio ס סינגלע-מאָלעקולע רעאַל-צייט (SMRT) סיקוואַנסינג פּלאַטפאָרמע שטייט אויס דורך פּראַוויידינג העכסט פּינטלעך לאַנג רידינגז (HiFi) וואָס דעקן די פול-לענג אַמפּליקאַנז, רייוואַלינג די פּינטלעכקייַט פון Illumina סיקוואַנסינג. די פיייקייט אַלאַוז ריסערטשערז צו דערגרייכן אַן גלייבן מייַלע - אַ פּאַנאָראַמיק מיינונג פון די גענעטיק לאַנדשאַפט. די עקסטענדעד קאַווערידזש ינקריסיז באטייטיק די האַכלאָטע אין מינים אַנאַטיישאַנז, ספּעציעל אין באַקטיריאַל אָדער פונגאַל קהילות, וואָס אַלאַוז אַ דיפּער פארשטאנד פון די ינטראַקאַסיז פון מייקראָוביאַל פּאַפּיאַליישאַנז.
-
16S/18S/ITS Amplicon Sequencing-NGS
אַמפּליקאָן סיקוואַנסינג מיט Illumina טעכנאָלאָגיע, ספּאַסיפיקלי טאַרגאַטינג די 16S, 18S און ITS גענעטיק מאַרקערס, איז אַ שטאַרק אופֿן פֿאַר אַנראַוואַלינג די פילאָגעניי, טאַקסאָנאָמיע און מינים זעט אין מייקראָוביאַל קהילות. דעם צוגאַנג ינוואַלווז סיקוואַנסינג די כייפּערוואַריאַבלע מקומות פון כאַוסקיפּינג גענעטיק מאַרקערס. ערידזשנאַלי באַקענענ ווי אַ מאָלעקולאַר פינגערפּרינט דורךוואָעסעס עט עלאין 1977, דעם טעכניק האט רעוואַלושאַנייזד מיקראָביאָמע פּראָפילינג דורך געבן אפגעזונדערטקייט-פריי אַנאַליזעס. דורך די סיקוואַנסינג פון 16S (באַקטיריאַ), 18S (פונגי), און אינערלעכער טראַנסקריבעד ספּייסער (ITS, פאַנדזשיי), ריסערטשערז קענען ידענטיפיצירן ניט בלויז שעפעדיק מינים אָבער אויך זעלטן און אַניידענטאַפייד אָנעס. וויידלי אנגענומען ווי אַ פּיוואַטאַל געצייַג, אַמפּליקאָן סיקוואַנסינג איז געווארן ינסטרומענטאַל אין דיסערנינג דיפערענטשאַל מייקראָוביאַל חיבורים אין פאַרשידן ינווייראַנמאַנץ, אַרייַנגערעכנט די מענטש מויל, געדערעם, בענקל, און ווייַטער.
-
רי-סיקוואַנסינג פון באַקטיריאַל און פונגאַל גאַנץ גענאָמע
סיקוואַנסינג פּראַדזשעקס פון באַקטיריאַל און פונגאַל גאַנץ דזשינאָום זענען פּיוואַטאַל פֿאַר פּראַסעסינג מייקראָוביאַל גענאָמיקס דורך געבן די קאַמפּלישאַן און פאַרגלייַך פון מיקראָביאַל גענאָמעס. דאָס פאַסילאַטייץ פערמאַנטיישאַן ינזשעניעריע, די אַפּטאַמאַזיישאַן פון ינדאַסטריאַל פּראַסעסאַז און די ויספאָרשונג פון צווייטיק מאַטאַבאַליזאַם פּאַטווייז. דערצו, פונגאַל און באַקטיריאַל שייַעך-סיקוואַנסינג איז קריטיש פֿאַר פארשטאנד ינווייראַנמענאַל אַדאַפּטיישאַן, אָפּטימיזינג סטריינז און ריווילינג גענעטיק עוואָלוציע דינאַמיק, מיט ברייט ימפּלאַקיישאַנז אין מעדיצין, אַגריקולטורע און ינווייראַנמענאַל וויסנשאַפֿט.
-
PacBio-גאַנץ-לענג 16S/18S/ITS אַמפּליקאָן סיקוואַנסינג
Amplicon (16S/18S/ITS) פּלאַטפאָרמע איז דעוועלאָפּעד מיט יאָרן פון דערפאַרונג אין מיקראָביאַל דייווערסיטי פּרויעקט אַנאַליסיס, וואָס כּולל סטאַנדערדייזד יקערדיק אַנאַליסיס און פערזענליכען אַנאַליסיס: יקערדיק אַנאַליסיס קאָווערס די מיינסטרים אַנאַליסיס אינהאַלט פון קראַנט מייקראָוביאַל פאָרשונג, די אַנאַליסיס אינהאַלט איז רייַך און פולשטענדיק, און אַנאַליסיס רעזולטאַטן זענען דערלאנגט אין די פאָרעם פון פּרויעקט ריפּאָרץ; דער אינהאַלט פון פערזענליכען אַנאַליסיס איז דייווערס. סאַמפּאַלז קענען זיין אויסגעקליבן און פּאַראַמעטערס קענען זיין שטעלן פלעקסאַבאַל לויט די גרונט אַנאַליסיס באַריכט און פאָרשונג ציל, צו פאַרשטיין פערזענליכען רעקווירעמענץ. Windows אָפּערייטינג סיסטעם, פּשוט און שנעל.
-
PacBio-גאַנץ-לענג טראַנסקריפּטאָמע (ניט-רעפֿערענץ)
מיט פּאַסיפיק ביאָססיענסעס (PacBio) יסאָפאָרם סיקוואַנסינג דאַטן ווי אַרייַנשרייַב, די אַפּ איז ביכולת צו ידענטיפיצירן פול-לענג טראַנסקריפּט סיקוואַנסיז (אָן פֿאַרזאַמלונג). דורך מאַפּינג פול-לענג סיקוואַנסיז קעגן רעפֿערענץ גענאָמע, טראַנסקריפּץ קענען זיין אָפּטימיזעד דורך באקאנט גענעס, טראַנסקריפּץ, קאָדירונג מקומות, אאז"ו ו. אין דעם פאַל, מער פּינטלעך לעגיטימאַציע פון מרנאַ סטראַקטשערז, אַזאַ ווי אָלטערנאַטיוו ספּלייינג, עטק, קענען זיין אַטשיווד. שלאָס אַנאַליסיס מיט NGS טראַנסקריפּטאָמע סיקוואַנסינג דאַטן ינייבאַלז מער פולשטענדיק אַנאָטאַציע און מער פּינטלעך קוואַנטאַפאַקיישאַן אין אויסדרוק אויף טראַנסקריפּט מדרגה, וואָס לאַרגעלי בענעפיץ דאַונסטרים דיפערענטשאַל אויסדרוק און פאַנגקשאַנאַל אַנאַליסיס.
-
רידוסט פאַרטרעטונג ביסולפיטע סיקוואַנסינג (RRBS)
רידוסט רעפּרעסענטאַטיאָן ביסולפיטע סיקוואַנסינג (RRBS) איז ימערדזשד ווי אַ פּרייַז-עפעקטיוו און עפעקטיוו אנדער ברירה צו גאַנץ גענאָמע ביסולפיטע סיקוואַנסינג (WGBS) אין דנאַ מעטהילאַטיאָן פאָרשונג. בשעת WGBS גיט פולשטענדיק ינסייץ דורך ונטערזוכן די גאנצע גענאָמע אין איין באַזע האַכלאָטע, די הויך פּרייַז קענען זיין אַ לימאַטינג פאַקטאָר. RRBS סטראַטידזשיקלי מיטאַגייץ דעם אַרויסרופן דורך סאַלעקטיוולי אַנאַלייזינג אַ רעפּריזענאַטיוו טייל פון די גענאָמע. די מעטאַדאַלאַדזשי רילייז אויף די ענריטשמענט פון קפּג אינזל-רייַך מקומות דורך MspI קלעאַוואַגע נאכגעגאנגען דורך גרייס סעלעקציע פון 200-500/600 בפּס פראַגמאַנץ. דעריבער, בלויז מקומות פּראַקסימאַל צו קפּג אינזלען זענען סיקוואַנס, בשעת יענע מיט ווייַט קפּג אינזלען זענען יקסקלודיד פון די אַנאַליסיס. דער פּראָצעס, קאַמביינד מיט ביסולפיטע סיקוואַנסינג, אַלאַוז דיטעקשאַן פון דנאַ מעטהילאַטיאָן מיט הויך האַכלאָטע, און די סיקוואַנסינג צוגאַנג, PE150, פאָוקיסיז ספּאַסיפיקלי אויף די ענדס פון די ינסערץ אלא ווי די מיטל, ינקריסינג די עפעקטיווקייַט פון מעטהילאַטיאָן פּראָפילינג. די RRBS איז אַן ינוואַליאַבאַל געצייַג וואָס ינייבאַלז קאָס-עפעקטיוו דנאַ מעטהילאַטיאָן פאָרשונג און אַדוואַנסאַז וויסן פון עפּיגענעטיק מעקאַניזאַמז.
-
פּראָקאַריאָטיק רנאַ סיקוואַנסינג
רנאַ סיקוואַנסינג ימפּאַוערז די פולשטענדיק פּראָפילינג פון אַלע רנאַ טראַנסקריפּץ אין סעלז אונטער ספּעציפיש טנאָים. די קאַטינג-ברעג טעכנאָלאָגיע סערוועס ווי אַ שטאַרק געצייַג, אַנוויילד ינטראַקאַט דזשין אויסדרוק פּראָופיילז, דזשין סטראַקטשערז און מאָלעקולאַר מעקאַניזאַמז פֿאַרבונדן מיט דייווערס בייאַלאַדזשיקאַל פּראַסעסאַז. וויידלי אנגענומען אין פונדאַמענטאַל פאָרשונג, קליניש דיאַגנאָסטיקס און מעדיצין אַנטוויקלונג, רנאַ סיקוואַנסינג אָפפערס ינסייץ אין די ינטראַקאַסיז פון סעליאַלער דינאַמיק און גענעטיק רעגולירן. אונדזער פּראָקאַריאָטיק רנאַ מוסטער פּראַסעסינג איז טיילערד פֿאַר פּראָקאַריאָטיק טראַנסקריפּטאָמעס, אַרייַנגערעכנט rRNA דיפּלישאַן און דירעקטעד ביבליאָטעק צוגרייטונג.
פּלאַטפאָרמע: Illumina NovaSeq
-
מעטאַטראַנסקריפּטאָם סיקוואַנסינג
BMKGENE ס מעטאַטראַנסקריפּטאָם סיקוואַנסינג דינסט, לעווערידזשינג Illumina סיקוואַנסינג טעכנאָלאָגיע, אַנוויילד די דינאַמיש דזשין אויסדרוק פון אַ דייווערס מענגע פון מייקראָובז, ספּאַנדינג עוקאַריאָטעס צו פּראָקאַריאָטעס און ווירוסעס, אין נאַטירלעך ינווייראַנמאַנץ אַזאַ ווי באָדן, וואַסער, ים, בענקל און די קישקע. אונדזער פולשטענדיק דינסט ימפּאַוערז ריסערטשערז צו דעלוו אין די פולשטענדיק דזשין אויסדרוק פּראָופיילז פון קאָמפּלעקס מייקראָוביאַל קהילות. ווייַטער פון טאַקסאָנאָמיק אַנאַליסיס, אונדזער מעטאַטראַנסקריפּטאָם סיקוואַנסינג דינסט פאַסילאַטייץ ויספאָרשונג אין פאַנגקשאַנאַל ענריטשמענט, אָפּדאַך ליכט אויף דיפערענטשאַלי אויסגעדריקט גענעס און זייער ראָלעס. ופדעקן אַ עשירות פון בייאַלאַדזשיקאַל ינסייץ ווען איר נאַוויגירן די קאָמפּלעקס לאַנדסקייפּס פון דזשין אויסדרוק, טאַקסאָנאָמיק דייווערסיטי און פאַנגקשאַנאַל דינאַמיק אין די דייווערס ינווייראַנמענאַל ניטשיז.
-
די נייַ פונגאַל גענאָמע אַסעמבלי
BMKGENE אָפפערס ווערסאַטאַל סאַלושאַנז פֿאַר פונגאַל גענאָמעס, קייטערינג צו דייווערס פאָרשונג באדערפענישן און דער געוואלט גענאָמע קאַמפּליטנאַס. ניצן קורץ-לייענען Illumina סיקוואַנסינג אַליין אַלאַוז די דור פון אַ פּלאַן גענאָמע. קורץ-לייענען און לאַנג-לייענען סיקוואַנסינג מיט נאַנאָפּאָרע אָדער פּאַקביאָ זענען קאַמביינד פֿאַר אַ מער ראַפינירט פונגאַל גענאָמע מיט מער קאָנטיגס. דערצו, ינטאַגרייטינג Hi-C סיקוואַנסינג ווייַטער ימפּרוווז די קייפּאַבילאַטיז, אַלאַוינג די דערגרייה פון אַ גאַנץ כראָמאָסאָם-מדרגה גענאָמע.
