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單細(xì)胞基因組測(cè)序 單細(xì)胞基因組測(cè)序是在單細(xì)胞水平對(duì)全基因組進(jìn)行擴(kuò)增與測(cè)序的一項(xiàng)新技術(shù)。其原理是將分離的單個(gè)細(xì)胞的微量全基因組DNA進(jìn)行擴(kuò)增,獲得高覆蓋率的完整的基因組之后進(jìn)行高通量測(cè)序,用于揭示細(xì)胞群體差異和細(xì)胞進(jìn)化關(guān)系。全基因組測(cè)序的應(yīng)用范圍涉及臨床醫(yī)藥研究、群體遺傳學(xué)研究、關(guān)聯(lián)分析、進(jìn)化分析等眾多領(lǐng)域。 1、實(shí)驗(yàn)方案 測(cè)序策略:Illumina HiSeq X PE 150 數(shù)據(jù)量:推薦30~50×測(cè)序深度 2、技術(shù)優(yōu)勢(shì) (1) 多種變異檢測(cè):單核苷酸多態(tài)性(SNP)、插入缺失(InDel)和結(jié)構(gòu)變異(SV); (2) 與芯片方法比較,可以檢測(cè)到新的變異序列; (3)與人類全基因組從頭測(cè)序相比,耗時(shí)更短、成本更低。 3、數(shù)據(jù)分析 3.1 標(biāo)準(zhǔn)信息分析 (1)按標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估; (2)與參考基因組比對(duì); (3)SNP的檢測(cè)及其在基因組的分布; (4)InDel的檢測(cè)及其在基因組的分布; (5)CNV的檢測(cè)及其在基因組的分布; (6)包含變異基因的功能注釋(GO注釋、Pathway注釋)。 3.2 高級(jí)信息分析(腫瘤基因組學(xué)) (1)癌基因/抑癌基因/易感基因篩查; (2)高頻突變基因統(tǒng)計(jì)及通路富集分析; (3)NMF突變特征及突變頻率分析; (4)NovoDriver已知驅(qū)動(dòng)基因篩選; (5)基因組變異Circos圖展示。 4、技術(shù)流程 5、案例分析 案例(1) 單細(xì)胞基因組測(cè)序解構(gòu)正常成人大腦的單個(gè)神經(jīng)元突變 來自霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的(HHMI)的研究人員從三位去世的成人捐贈(zèng)的健康大腦中分離出了36個(gè)神經(jīng)元并測(cè)序了它們的基因組。為了進(jìn)行比較,科學(xué)家們還從每個(gè)個(gè)體的心臟中分離出了細(xì)胞進(jìn)行DNA測(cè)序。他們發(fā)現(xiàn)每個(gè)神經(jīng)元的基因組都是獨(dú)特的。每個(gè)神經(jīng)元都有1000多個(gè)點(diǎn)突變,只有少數(shù)突變出現(xiàn)在一個(gè)以上的細(xì)胞中。盡管神經(jīng)元中的大多數(shù)突變是獨(dú)特的,一小部分出現(xiàn)在了多個(gè)細(xì)胞中。這表明了這些突變起源于腦細(xì)胞仍在分裂之時(shí)——這一過程在出生前便完成。這些早期突變隨細(xì)胞分裂和遷移傳遞下去,科學(xué)家們能夠利用它們來重建部分大腦發(fā)育史。 圖1 腦中體細(xì)胞SNV位點(diǎn)與神經(jīng)系統(tǒng)功能和疾病相關(guān) 案例(2) 一種新的單細(xì)胞基因組測(cè)序方法-組合索引測(cè)序 單細(xì)...
Exosome lncRNA測(cè)序 Exosome作為活細(xì)胞分泌的含有RNA和蛋白質(zhì)的微囊,大小為30-100nm,廣泛分布于外周血、尿液、唾液、腹水、羊水等多種體液中。最新研究表明,體液中 exosomal RNA (特別是miRNA、piRNA和lncRNA等非編碼RNA)在不同的疾病模型中存在明顯的表達(dá)差異。同時(shí),這些分子被exosomes的脂膜所包裹和保護(hù),能保持其原有穩(wěn)定性和生物學(xué)功能,有望成為液體活檢的重要分子標(biāo)志物。 通過exosome lncRNA測(cè)序技術(shù),可以開發(fā)針對(duì)復(fù)雜疾病的無創(chuàng)早期檢測(cè)標(biāo)志物;指導(dǎo)針對(duì)復(fù)雜疾病特別是腫瘤的個(gè)性化治療;用于疾病的預(yù)后判斷,特別是循環(huán)系統(tǒng)疾病和腫瘤。 華銀采用全球領(lǐng)先的exosome RNA富集和提取技術(shù),并結(jié)合微量RNA建庫和高通量測(cè)序技術(shù),提供exosome lncRNA研究整體解決方案,為廣大的生物醫(yī)學(xué)研究者提供最高質(zhì)量的技術(shù)服務(wù)。 1、實(shí)驗(yàn)方案 測(cè)序策略:Illumina NextSeq 500 或 HiSeq 3000 PE150 數(shù)據(jù)量:推薦12G clean data 2、技術(shù)優(yōu)勢(shì) (1)任意物種檢測(cè):相對(duì)傳統(tǒng)芯片而言,無需預(yù)先設(shè)計(jì)特異性探針,因此無需了解物種基因或基因組信息,能夠直接對(duì)任何物種進(jìn)行最全面的轉(zhuǎn)錄組分析; (2)分辨率高:可以檢測(cè)轉(zhuǎn)錄本中單堿基的差異; (3)檢測(cè)范圍廣:從幾個(gè)到數(shù)十萬個(gè)拷貝精確計(jì)數(shù),可同時(shí)鑒定正常和稀有的轉(zhuǎn)錄本; (4)信息分析廣:可以做基因差異表達(dá)分析、可變剪切、融合基因分析;新轉(zhuǎn)錄本預(yù)測(cè)及注釋。 3、數(shù)據(jù)分析 3.1 標(biāo)準(zhǔn)信息分析 (1)數(shù)據(jù)過濾及質(zhì)量評(píng)估 (2)核糖體RNA去除率計(jì)算 (3)比對(duì)參考基因組及統(tǒng)計(jì) (4)基因表達(dá)水平分析 (5)基因表達(dá)差異及聚類分析 (6)差異基因KEGG生物通路富集分析(僅限于模式物種) (7)差異基因GO功能富集分析(僅限于模式物種) (8)已知mRNA表達(dá)量分析 (9)已知mRNA差異表達(dá)及聚類分析 (10)已知lncRNA表達(dá)量分析 (11)已知lncRNA差異表達(dá)及聚類分析 (12)預(yù)測(cè)新lncRNA (13)新lncRNA鑒定和表達(dá)量分析 (14)新lncRNA差異表達(dá)及聚類分析 (15)新lncRNA家族分析 (16)SNP和Indel檢測(cè)與注釋 (17)生物學(xué)重復(fù)樣品間相關(guān)性分析 (18)蛋白互作網(wǎng)絡(luò)分析 (19)基因融合 (20)主成份...
Exosome miRNA測(cè)序 Exosome是由活細(xì)胞分泌的含有 RNA 和蛋白質(zhì)的微囊,大小為30-100nm。幾乎所有類型的細(xì)胞都能分泌,廣泛存在于各種體液中,包括血清、尿液、細(xì)胞培養(yǎng)上清、乳汁、唾液、腹水、羊水、氣管肺泡灌洗液和關(guān)節(jié)滑液等。Exosome參與調(diào)控重要的細(xì)胞生理活動(dòng),在免疫應(yīng)答、凋亡、血管生成、炎癥反應(yīng)、凝結(jié)過程中的作用均有報(bào)道,可以成為多種疾病的早期診斷標(biāo)記物,也能作為靶向藥物的載體進(jìn)行疾病治療。 Small RNA是一類高度保守的小RNA分子,它可以參與基因表達(dá)與調(diào)控、RNA的加工與剪切、蛋白質(zhì)翻譯、遺傳“入侵”抑制、配子發(fā)生等重要生物學(xué)過程,是生命活動(dòng)中必不可少的調(diào)控因子。小RNA測(cè)序技術(shù)采用膠分離技術(shù),收集樣本中18~30nt的RNA片段,利用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)樣本中所有small RNA家族進(jìn)行測(cè)序和表達(dá)定量,從而解析miRNA 、siRNA 、piRNA 其它非編碼RNA等序列,并預(yù)測(cè)新的小RNA及其靶基因。 1、實(shí)驗(yàn)方案 測(cè)序策略:Illumina NextSeq 500 SE50 數(shù)據(jù)量: 推薦10M clean reads 2、技術(shù)優(yōu)勢(shì) 通量高:一次測(cè)序得到上千萬條序列; 分辨率高:可以檢測(cè)小RNA單個(gè)堿基的差異; 精準(zhǔn)度高:從幾個(gè)到幾十萬個(gè)拷貝精確計(jì)數(shù); 可重復(fù)性好:深度測(cè)序保證了抽樣隨機(jī)性,重復(fù)性好,無需重復(fù)實(shí)驗(yàn); 檢測(cè)范圍廣:既能鑒定已知小RNA,又能發(fā)現(xiàn)新的小RNA。 3、數(shù)據(jù)分析 3.1 標(biāo)準(zhǔn)信息分析 (1)按標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估; (2)樣品間的公共序列和特異序列分析; (3)小RNA與參考基因組比對(duì)分析; (4)按照優(yōu)先級(jí)將小RNA進(jìn)行分類注釋 (5)Novel Small RNA預(yù)測(cè); (6)樣本間miRNA差異表達(dá)分析; (7)已知miRNA的家族分析; (8)已知miRNA差異分析(≥2個(gè)樣本)和聚類分析(≥3個(gè)樣本); (9)已知miRNA和novel miRNA的靶基因預(yù)測(cè); (10)已知miRNA和novel miRNA的靶基因GO注釋和KEGG通路分析; (11)novel miRNA差異分析(≥2個(gè)樣本)和聚類分析(≥3個(gè)樣本); (12)差異miRNA靶基因預(yù)測(cè); (13)已知miRNA的堿基編輯分析; 3.2 高級(jí)信息分析 (1)snoRNA注釋 (2)piRNA注釋 (3)mir2disease注釋 4、技術(shù)流程 5...
LncRNA測(cè)序 長鏈非編碼 RNAs(long non-coding RNAs,lncRNAs)是一類長度在200nt以上且不編碼蛋白質(zhì)的RNA,以帶polyA尾和不帶polyA尾兩種形式廣泛存在于各種生物體內(nèi),參與細(xì)胞內(nèi)多種過程調(diào)控,具有跨物種的低保守性,組織特異性表達(dá)和豐度低等特點(diǎn)。 近年來的研究表明,lncRNA參與了X染色體沉默、基因組印記、染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄激活、轉(zhuǎn)錄干擾和核內(nèi)運(yùn)輸?shù)榷喾N重要的調(diào)控過程,但絕大部分lncRNA的功能目前仍不清楚。應(yīng)用高通量測(cè)序技術(shù),研究人員能夠快速獲得與疾病或者特定生物學(xué)過程相關(guān)的lncRNA 并進(jìn)行深入研究。 1、實(shí)驗(yàn)方案 測(cè)序策略:Illumina NextSeq 500或HiSeq 3000 PE150 數(shù)據(jù)量:推薦12G clean data 2、技術(shù)優(yōu)勢(shì) (1)任意物種檢測(cè):相對(duì)傳統(tǒng)芯片而言,無需預(yù)先設(shè)計(jì)特異性探針,因此無需了解物種基因或基因組信息,能夠直接對(duì)任何物種進(jìn)行最全面的轉(zhuǎn)錄組分析; (2)分辨率高:可以檢測(cè)轉(zhuǎn)錄本中單堿基的差異; (3)檢測(cè)范圍廣:從幾個(gè)到數(shù)十萬個(gè)拷貝精確計(jì)數(shù),可同時(shí)鑒定正常和稀有的轉(zhuǎn)錄本; (4)信息分析廣:可以做基因差異表達(dá)分析、可變剪切、融合基因分析;新轉(zhuǎn)錄本預(yù)測(cè)及注釋。 3、 數(shù)據(jù)分析 3.1 標(biāo)準(zhǔn)信息分析 (1)數(shù)據(jù)過濾及質(zhì)量評(píng)估 (2)核糖體RNA去除率計(jì)算 (3)比對(duì)參考基因組及統(tǒng)計(jì) (4)基因表達(dá)水平分析 (5)基因表達(dá)差異及聚類分析 (6)差異基因KEGG生物通路富集分析(僅限于模式物種) (7)差異基因GO功能富集分析(僅限于模式物種) (8)已知mRNA表達(dá)量分析 (9)已知mRNA差異表達(dá)及聚類分析 (10)已知lncRNA表達(dá)量分析 (11)已知lncRNA差異表達(dá)及聚類分析 (12)預(yù)測(cè)新lncRNA (13)新lncRNA鑒定和表達(dá)量分析 (14)新lncRNA差異表達(dá)及聚類分析 (15)新lncRNA家族分析 (16)SNP和InDel檢測(cè)與注釋 (17)生物學(xué)重復(fù)樣品間相關(guān)性分析 (18)蛋白互作網(wǎng)絡(luò)分析 (19)基因融合 (20)主成份分析(PCA) (21)特征性差異表達(dá)基因分析 (22)lncRNA保守性分析 (23)可變剪切 3.2 高級(jí)分析 (1)已知mRNA-lncRNA共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 (2)基因結(jié)構(gòu)優(yōu)化及優(yōu)化基因的表達(dá)值計(jì)算 (3)eQTL分析 4、技...
轉(zhuǎn)錄組測(cè)序 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序是利用第二代高通量測(cè)序技術(shù)快速獲取某一物種特定器官或組織在某一狀態(tài)下幾乎所有轉(zhuǎn)錄本的序列信息,進(jìn)行疾病與正常樣本間的基因表達(dá)差異分析、可變剪切和融合基因分析,尋找與癌癥、遺傳病相關(guān)的致病基因,已廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)研究、臨床診斷和藥物研發(fā)等領(lǐng)域。相對(duì)于傳統(tǒng)芯片而言,無需預(yù)先設(shè)計(jì)特異性探針,具有分辨率高、檢測(cè)范圍廣和準(zhǔn)確率高的優(yōu)點(diǎn)。 1、實(shí)驗(yàn)方案 測(cè)序策略:Illumina NextSeq 500或HiSeq 3000 PE150 數(shù)據(jù)量:推薦8G clean data,細(xì)菌和真菌視轉(zhuǎn)錄組大小情況而定 2、技術(shù)優(yōu)勢(shì) (1)任意物種檢測(cè):相對(duì)于傳統(tǒng)芯片而言,無需預(yù)先設(shè)計(jì)特異性探針,因此無需了解物種基因或基因組信息,能夠直接對(duì)任何物種進(jìn)行最全面的轉(zhuǎn)錄組分析; (2)分辨率高:可以檢測(cè)基因家族中相似基因及可變剪接造成的單堿基差異; (3)檢測(cè)范圍廣:從幾個(gè)到數(shù)十萬個(gè)拷貝精確計(jì)數(shù),可同時(shí)鑒定正常和稀有的轉(zhuǎn)錄本; (4)信息分析全面:可以做基因差異表達(dá)分析、可變剪切、融合基因分析、新轉(zhuǎn)錄本預(yù)測(cè)及注釋。 3、信息分析 3.1 標(biāo)準(zhǔn)信息分析 (1)按標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估; (2)與參考序列比對(duì),計(jì)算不同基因的RPKM值; (3)基因的差異表達(dá)分析; (4)樣本間基因表達(dá)水平的相關(guān)性分析(僅限于有生物重復(fù)的樣本); (5)樣本間差異基因韋恩圖及PCA分析; (6)差異基因的表達(dá)模式聚類分析; (7)差異表達(dá)基因GO功能富集分析; (8)差異表達(dá)基因Pathway顯著富集分析; (9)差異表達(dá)基因的蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)分析; (10)條件特異表達(dá); (11)鑒定基因的可變剪切; (12)SNP/InDel分析; (13)新轉(zhuǎn)錄本預(yù)測(cè)及注釋; (14)融合基因分析(僅限于人); 3.2 高級(jí)信息分析: (1)基因結(jié)構(gòu)優(yōu)化(只針對(duì)真核生物) (2)RNA編輯 (3)差異基因的轉(zhuǎn)錄因子分析(適用于植物) 4、技術(shù)流程 5、案例分析 案例(1)科學(xué)家繪制細(xì)胞周期的高分辨率轉(zhuǎn)錄組圖譜 細(xì)胞周期的推進(jìn)很大程度上依賴于周期性基因表達(dá)。本研究繪制了細(xì)胞周期的高分辨率轉(zhuǎn)錄組圖譜,揭示了周期性基因與癌癥之間的新關(guān)聯(lián)。研究人員在兩個(gè)連續(xù)的細(xì)胞周期中對(duì)人類細(xì)胞進(jìn)行RNA測(cè)序...
外顯子組測(cè)序 外顯子組測(cè)序是指利用高效的序列捕獲技術(shù)將基因組中的外顯子區(qū)域捕獲后進(jìn)行高通量測(cè)序的方法。在人類基因中大約有180,000個(gè)外顯子,雖然外顯子組僅占人類基因組的1%(約30MB),但是約85%的致病突變發(fā)生在外顯子組區(qū)域。外顯子組測(cè)序主要用于識(shí)別和研究與疾病、種群進(jìn)化相關(guān)的編碼區(qū)及UTR區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)變異。結(jié)合大量的公共數(shù)據(jù)庫提供的外顯子數(shù)據(jù),能夠更好地解釋所得變異結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)和致病機(jī)理。相比傳統(tǒng)方法,外顯子組測(cè)序能夠更經(jīng)濟(jì)高效的檢測(cè)外顯子區(qū)域的變異情況,以此來為臨床診斷和個(gè)體化用藥服務(wù)。外顯子組測(cè)序目前已被廣泛的應(yīng)用于各種癌癥、單基因病、復(fù)雜疾病和罕見遺傳病等研究中。 1、實(shí)驗(yàn)方案 捕獲平臺(tái):Agilent SureSelect Human All Exon V6(最新捕獲試劑盒) 測(cè)序策略:Illumina NextSeq 500或HiSeq 3000 PE150 數(shù)據(jù)量:推薦100×以上的深度測(cè)序,約10G clean data 2、技術(shù)優(yōu)勢(shì) (1)高覆蓋度:同等費(fèi)用下獲得更高深度測(cè)序,SNP檢出率99%; (2)更高通量:適合大樣本量的研究; (3)經(jīng)濟(jì)高效:相比于全基因組重測(cè)序,更加經(jīng)濟(jì)、高效; (4)周期短:加快文章發(fā)表與加速臨床應(yīng)用。 3、數(shù)據(jù)分析 3.1 標(biāo)準(zhǔn)信息分析 (1)按標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估; (2)與參考序列進(jìn)行比對(duì)、統(tǒng)計(jì)測(cè)序深度及覆蓋度; (3)SNP和InDel變異信息檢測(cè); (4)SNP和InDel變異所在基因的功能注釋(GO、Pathway); (5)CNV檢測(cè)和注釋分析; (6)變異基因保守性預(yù)測(cè)及致病性分析(SIFT、Polyphen-2、GERP); 3.2 高級(jí)信息分析 (1)癌基因/抑癌基因/易感基因篩查; (2)高頻突變基因統(tǒng)計(jì)及通路富集分析; (3)NMF突變特征及突變頻率分析; (4)已知驅(qū)動(dòng)基因篩選; (5)基因組變異Circos圖展示。 4、捕獲平臺(tái)介紹 Agilent SureSelect Human All Exon V5 特點(diǎn)如下: (1) 捕獲范圍為50Mb,包括21,522條基因的357,999個(gè)外顯子區(qū)域; (2) 根據(jù)CCDS、RefSeq、GENECODE、miRNABase、TCGA及UCSC數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)探針,可有效獲得外顯子區(qū)及其周邊區(qū)域的變異信息。 (3)周期短,僅需1.5天,測(cè)序樣品便可準(zhǔn)備就緒。 5、技術(shù)流程 6、案例分析 ...
全基因組重測(cè)序 目前人類已知的疾病中,有4000多種疾病與人類的基因有關(guān)。利用全基因組重測(cè)序的方法,可以在全基因組水平上檢測(cè)與疾病相關(guān)的突變位點(diǎn)、結(jié)構(gòu)變異等信息,進(jìn)而找尋攻克這些疾病的治療手段,研發(fā)有效地治療藥物。全基因組測(cè)序的應(yīng)用范圍涉及臨床醫(yī)藥研究、群體遺傳學(xué)研究、關(guān)聯(lián)分析、進(jìn)化分析等眾多領(lǐng)域。 1、實(shí)驗(yàn)方案 測(cè)序策略: illumina HiSeq X PE150 數(shù)據(jù)量:推薦腫瘤50×測(cè)序深度/對(duì)照癌旁、血液30×測(cè)序深度;遺傳病30~50×測(cè)序深度。 2、技術(shù)優(yōu)勢(shì) (1)多種變異檢測(cè):單核苷酸多態(tài)性(SNP)、插入缺失(InDel)和結(jié)構(gòu)變異(SV); (2)與芯片方法相比,可以檢測(cè)到新的變異序列; (3)與人類全基因組從頭測(cè)序相比,耗時(shí)更短、成本更低。 3、數(shù)據(jù)分析 3.1 標(biāo)準(zhǔn)信息分析 (1)按標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估; (2)與參考基因組比對(duì); (3)SNP的檢測(cè)及其在基因組的分布; (4)InDel的檢測(cè)及其在基因組的分布; (5)CNV的檢測(cè)及其在基因組的分布; (6)包含變異基因的功能注釋(GO注釋、Pathway注釋)。 3.2 高級(jí)信息分析(腫瘤基因組學(xué)) (1)癌基因/抑癌基因/易感基因篩查; (2)高頻突變基因統(tǒng)計(jì)及通路富集分析; (3)NMF突變特征及突變頻率分析; (4)已知驅(qū)動(dòng)基因篩選; (5)基因組變異Circos圖展示。 4、技術(shù)流程 5、案例分析 案例(1)胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤的全基因組圖譜 胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤(PanNETs)是第二大胰腺上皮細(xì)胞腫瘤,致死率達(dá)60%。隨著檢測(cè)手段越來越靈敏,胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤診斷數(shù)量呈現(xiàn)上升趨勢(shì),這給臨床診療帶來了一定的挑戰(zhàn)!在一項(xiàng)新的研究中,研究人員揭示出正常情形下與乳腺癌、卵巢癌和結(jié)腸癌相關(guān)聯(lián)的基因變異同樣能夠促進(jìn)一種罕見的胰腺癌產(chǎn)生。EWSR1與BEND2發(fā)生體細(xì)胞融合,確定BEND2為EWSR1的一個(gè)新融合基因。發(fā)生體細(xì)胞融合的患者,其細(xì)胞形態(tài)和免疫組化特征具有典型的胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤特征。通過RNA-seq和RT–PCR確認(rèn)了EWSR1和FLI1發(fā)生體細(xì)胞融合。 圖1 胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤中的突變特征 案例(2)全基因組測(cè)序確定EN1作為骨密度和骨折的決定因素 本研...
細(xì)菌基因組測(cè)序/小基因組測(cè)序(10K~1M的DNA序列) 隨著新一代測(cè)序技術(shù)的迅猛發(fā)展,全基因組測(cè)序已經(jīng)成為細(xì)菌基因組研究不可或缺的重要工具。新一代高通量測(cè)序技術(shù)大大降低了細(xì)菌基因組研究成本,縮短了研究周期,為實(shí)驗(yàn)室的細(xì)菌基因組研究提供了便利。 細(xì)菌不但個(gè)體微小,其基因組也比動(dòng)植物小得多,一般在10M以內(nèi)。微生物基因組測(cè)序能夠檢測(cè)微生物全基因組的核苷酸變異,通過全基因組測(cè)序,研究人員可以找到大量的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)(SNP)、拷貝數(shù)變異(CNV)、插入缺失(InDel)、結(jié)構(gòu)變異(SV)等變異信息,應(yīng)用范圍涉及臨床醫(yī)藥研究、微生物致病性研究、物種進(jìn)化分析等領(lǐng)域。 1、實(shí)驗(yàn)方案 測(cè)序策略:Illumina MiSeq PE250/PE300 數(shù)據(jù)量:推薦測(cè)100×以上 2、數(shù)據(jù)分析 2.1 標(biāo)準(zhǔn)信息分析 (1)按標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估 (2)K-mer分析以及基因組大小估計(jì) (3)序列組裝 (4)組裝基因組的深度和覆蓋度分析 (5)組裝結(jié)果的核酸庫比對(duì)分析 (6)基因預(yù)測(cè) (7)基因功能注釋(GO-COG/KOG) (8)基因生物通路注釋(KEGG) 2.2 高級(jí)信息分析 (1)基因組詳細(xì)信息環(huán)形圖 (2)共線性分析 (3)基因家族分析 (4)CRISPR預(yù)測(cè) (5)基因島預(yù)測(cè)(毒力島) (6)前噬菌體預(yù)測(cè) (7)分泌蛋白預(yù)測(cè) (8)動(dòng)植物病原菌致病性分析等 3、技術(shù)流程 4、案例分析 案例(1)高通量測(cè)序分析發(fā)現(xiàn)新細(xì)菌 德國微生物學(xué)與細(xì)胞培養(yǎng)研究所微生物系最近從咸水環(huán)境微生物墊的低氧過渡區(qū)中分離培養(yǎng)獲得了一種中度嗜鹽,專性厭氧,分解糖類的細(xì)菌,并編碼代號(hào)為L12-Fru-ABT。利用16s測(cè)序分析后發(fā)現(xiàn)該微生物應(yīng)該代表著一個(gè)新的種屬,研究發(fā)現(xiàn)該菌在各種缺/微氧環(huán)境中都廣泛存在,比如咸水環(huán)境,沸水和動(dòng)物腸道;隨后,研究人員利用全基因組測(cè)序方法對(duì)該菌進(jìn)行基因組序列分析,結(jié)合該菌的表型,推斷出L12-Fru-ABT該菌及其相關(guān)細(xì)菌是能夠?qū)iT適應(yīng)和利用微生物墊或生物膜產(chǎn)生的硫酸化的甘油聚合物。 圖1 基于16s rRNA基因測(cè)序的L21-Fru-ABT在發(fā)育樹的位置圖 圖2 K.glycovorans L21-Fru-ABT和幾個(gè)PVC superphylum的代表性細(xì)菌的基因組系統(tǒng)發(fā)育構(gòu)成成分 案例...
免疫組庫測(cè)序(華銀特色服務(wù)項(xiàng)目) 免疫組庫(Immune Repertoire,IR)是指某個(gè)個(gè)體在任何特定時(shí)間點(diǎn)其循環(huán)系統(tǒng)中所有功能多樣性B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞的總和。T細(xì)胞和B細(xì)胞分別介導(dǎo)機(jī)體的細(xì)胞免疫和體液免疫應(yīng)答,分別通過其表面的T細(xì)胞受體(TCR)和 B細(xì)胞受體(BCR)來識(shí)別和結(jié)合抗原,進(jìn)而發(fā)揮功能清除病原體或體內(nèi)腫瘤細(xì)胞。 免疫組庫高通量測(cè)序是通過多重PCR或SMART RACE法擴(kuò)增TCR/BCR全長或CDR3區(qū)序列(主要是TCR的β鏈或BCR的重鏈),再結(jié)合高通量測(cè)序技術(shù),對(duì)機(jī)體免疫組庫的多樣性及每種 T、B細(xì)胞克隆的獨(dú)特性序列組成和變化進(jìn)行分析,從而全面評(píng)估機(jī)體的免疫狀態(tài),明確疾病與T、B細(xì)胞克隆組成及變化之間的關(guān)系。隨著免疫組庫高通量測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,基于免疫組庫多樣性變化特點(diǎn)的生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)、腫瘤等疾病療效預(yù)測(cè)、疾病的易感性和抵抗性、感染性疾病及疫苗研究等方面都取得了重要進(jìn)展。 1、實(shí)驗(yàn)方案 測(cè)序平臺(tái): Illumina MiSeq PE300 或 NextSeq 500 PE150 2、樣本要求 (1)分選的T或B細(xì)胞:建議細(xì)胞數(shù)103-107個(gè),離心后保存于1ml Trizol中并混勻,低溫保存運(yùn)輸。 (2)外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC):建議細(xì)胞數(shù)103~107個(gè),離心后保存于1ml Trizol中并混勻,低溫保存運(yùn)輸。 (3)新鮮全血:采集外周血于EDTA抗凝管內(nèi),混勻后取 250μl,保存于750μl Trizol LS并混勻,低溫保存運(yùn)輸。 (4)組織:取50~100mg組織,保存于1ml Trizol中,低溫保存運(yùn)輸。 (5) 如果客戶自提 RNA,建議最好用進(jìn)口試劑或試劑盒提取,最后溶于無RNA酶的水中。如果是分離的PBMC,RNA濃度大于50ng/μL,總量大于500ng。如果用組織提 RNA,濃度>500ng/μL,總量>5μg。 3、技術(shù)優(yōu)勢(shì) (1)用免疫組庫擴(kuò)增最可靠的SMART RACE法,保證結(jié)果的可靠性和后期研究的方便性; (2)用最優(yōu)選最可靠的擴(kuò)增和建庫試劑,保證組庫序列擴(kuò)增的保真性和擴(kuò)增效率; (3)由武漢大學(xué)、中山大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)以及美國斯坦福大學(xué)研究人員組成的專業(yè)的研究和分析團(tuán)隊(duì),保證研究結(jié)果的可信度和可重復(fù)性; (4)針對(duì)不同樣品類型(細(xì)胞、組織、全血),不同濃度梯度細(xì)胞數(shù)(100個(gè)以上淋巴細(xì)胞)均可建庫測(cè)序; (5)運(yùn)用國際認(rèn)可的專業(yè)的免疫組庫分析模塊,并結(jié)合我們自己獨(dú)有的生物信息分析算法,所提供的標(biāo)準(zhǔn)...