Serviço de Sequenciação de Exomas de Animais/Plantas

O que é o Sequenciamento do Exoma de Animais/Plantas?

A sequenciação por captura de exões é um método utilizado para extrair e sequenciar exões (colecções de todas as exões) no genoma e obter variação de exões numa amostra de um único organismo. Esta abordagem permite que a pesquisa se concentre rapidamente nas partes do genoma que são mais propensas a influenciar a variação fenotípica. Comparado com a sequenciação do genoma completo, o método de sequenciação por captura de exões simplifica o genoma das espécies-alvo, reduz significativamente sequências redundantes, pode localizar de forma mais precisa e rápida genes candidatos relacionados a características específicas, reduz efetivamente os custos de sequenciação e torna-se amplamente utilizado na investigação de animais e plantas.

O sequenciamento do exoma de animais e plantas desempenha um papel crucial em vários campos, incluindo genética, diagnóstico de doenças, biologia evolutiva e melhoramento agrícola. Ao direcionar precisamente as regiões codificadoras de proteínas, esta abordagem permite que os investigadores identifiquem variações genéticas associadas a traços-chave, fornecendo insights sobre doenças hereditárias, evolução adaptativa e diversidade de espécies. Na agricultura, o sequenciamento do exoma acelera a seleção genómica, ajudando no melhoramento de culturas e gado com características desejáveis, como resistência a doenças e alta produtividade. Além disso, apoia os esforços de conservação ao analisar a diversidade genética e a resiliência em espécies ameaçadas.

Produtos da Série de Exoma Total de Animais e Plantas

Baseada na tecnologia de sequenciação por captura de hibridização e na plataforma de síntese de nucleótidos, a sequenciação direcionada de exões de animais e plantas pode ser amplamente utilizada em melhoramento molecular, análise genética populacional, mapeamento fino de BSA, sequenciação de bibliotecas de mutantes, entre outros.

A CD Genomics oferece serviços abrangentes de sequenciação de exoma para uma ampla variedade de espécies animais e vegetais. Ao utilizar tecnologia avançada de captura de exões e plataformas de sequenciação de nova geração (NGS), garantimos dados de alta qualidade para identificar variações genéticas chave.

Vantagens do Nosso Serviço de Sequenciação de Exomas de Animais/Plantas

Alta Especificidade: Sequenciação direcionada de regiões exónicas ou locais específicos de SNP de interesse.

Eficiência Aprimorada: Utiliza plataformas de sequenciação de próxima geração (NGS) para uma sequenciação mais rápida e eficiente.

Alta Precisão: A cobertura de sequenciamento profundo garante resultados precisos e fiáveis.

Custo-Efetivo: Foca apenas nas regiões-alvo, reduzindo significativamente os custos de pesquisa.

Aplicações do Sequenciamento do Exoma de Animais/Plantas

Aplicações do Sequenciamento de Exoma em Plantas:

Melhoria de Culturas: A tecnologia de captura de exomas tem sido utilizada para identificar variações genéticas relacionadas ao rendimento, resistência a doenças e adaptabilidade em culturas como soja, arroz e trigo. Também ajuda na construção de mapas genéticos e mapeamento de QTL.

Investigação sobre Microexões: As microexões nas plantas desempenham papéis significativos na regulação da expressão génica, no desenvolvimento e nos processos de doença.

Análise Genómica Complexa: Em plantas com genomas complexos, a captura de exomas reduz significativamente os custos de sequenciação e melhora a qualidade dos dados, especialmente na ausência de um genoma de referência.

Aplicações do Sequenciamento do Exoma em Animais:

Investigação de Doenças e Investigação Genética: O sequenciamento do exoma é amplamente utilizado na investigação de doenças em animais e em estudos genéticos, como a identificação de variações genéticas associadas ao feocromocitoma em caninos e mutações patogénicas em doenças raras humanas.

Estudos de Reprodução e Evolução: O sequenciamento do exoma ajuda a identificar variações genéticas relacionadas a características produtivas, acelerando a melhoria genética na reprodução animal.

Investigação sobre Microexões: As microexões em animais estão envolvidas na regulação da expressão génica e em vários processos biológicos.

Fluxo de Sequenciamento do Exoma de Animais/Plantas

O sequenciamento do exoma envolve a extração e pré-processamento do DNA, a captura das regiões exónicas-alvo utilizando sondas específicas, o enriquecimento e amplificação dos fragmentos capturados, o sequenciamento destes com plataformas como a Illumina e a análise dos dados através do alinhamento a um genoma de referência para identificar variantes que possam impactar a função das proteínas.

Especificações do Serviço

	Requisitos de Amostra Requisitos de Amostra: Tipo de amostra DNA genómico, sangue total, swab bucal e saliva de animal. Requisito da amostra ≥ 2 μg Concentração da amostra ≥ 30 ng/μL Pureza da amostra OD 260/280 = 1,8-2,0
Clique	Sequenciação Plataforma HiSeq PE150, MGI DNBSEQ-T7/DNBSEQ-G400. Cobertura de sequenciamento padrão ≥ 50X; amostra de cancro ≥ 100X. Mais SNPs podem ser obtidos ao aumentar a cobertura.
	Análise Bioinformática Fornecemos várias análises de bioinformática personalizadas: Controlo de Qualidade de Dados Deteção de Variantes Anotação de Variante Análise de Enriquecimento Análise de Associação Genótipo-Fenótipo Análise de Genética de Populações Análise Evolutiva Nota: Os dados de saída recomendados e os conteúdos de análise exibidos são apenas para referência. Para informações detalhadas, por favor contacte-nos com os seus pedidos personalizados.

Pipeline de Análise

Entregáveis

• Os dados de sequenciação originais
• Resultados experimentais
• Relatório de análise de dados
• Detalhes na Sequenciação do Exoma Total para a sua escrita (personalização)

A CD Genomics oferece serviços abrangentes de sequenciação de exomas para espécies animais e vegetais, fornecendo uma solução completa desde a preparação de amostras até a análise bioinformática avançada. O nosso serviço inclui captura de regiões exónicas, sequenciação de alta cobertura e identificação precisa de variantes, adaptados para atender às suas necessidades específicas de pesquisa. Utilizamos tecnologia de captura de exões de última geração e plataformas de sequenciação de nova geração para garantir resultados de alta qualidade. Quer esteja a estudar a melhoria de culturas, diagnósticos de doenças ou diversidade genética, os nossos serviços de sequenciação de exomas para animais e plantas oferecem insights precisos e rentáveis. Para mais informações ou para discutir requisitos personalizados, não hesite em entrar em contacto connosco.

Resultados da Demonstração

Os resultados parciais estão mostrados abaixo:

Resultados da filtragem de dados brutos.

Distribuição da taxa de erro de sequenciação.

Distribuição do conteúdo de GC das amostras.

Profundidade de sequenciação.

Resultado da identificação de SNV.

FAQs sobre Sequenciamento de Exomas de Animais/Plantas

1. Como escolher a plataforma de sequenciação de exomas apropriada para plantas e animais?

Ao selecionar uma plataforma de sequenciação, os seguintes fatores devem ser considerados:

Tamanho da região alvo: Por exemplo, o exoma do trigo contém aproximadamente 170-340 Mb, enquanto o exoma humano tem cerca de 30 Mb.

Design de sondas: A captura baseada em array é adequada para estudos em larga escala, enquanto a captura em fase líquida é mais apropriada para tamanhos de amostra pequenos ou genomas complexos.

Profundidade de sequenciação: A profundidade de cobertura necessária deve ser determinada com base nos objetivos da pesquisa. Por exemplo, uma maior profundidade de cobertura é tipicamente necessária para o diagnóstico de doenças.

2.Quais são as tendências futuras de desenvolvimento do sequenciamento de exomas de plantas e animais?

Com os avanços na tecnologia de sequenciação, a sequenciação do exoma de plantas e animais tornará-se mais eficiente e económica no futuro. Por exemplo:

Análise Comparativa Multiespécies: Ao integrar dados de exoma de diferentes espécies, podem ser reveladas relações evolutivas e funcionais mais amplas.

Análise Assistida por IA: Utilização de algoritmos de aprendizagem automática para aumentar a eficiência e a precisão da análise de dados.

3. Qual é a vantagem do sequenciamento do exoma em relação a outros métodos genómicos?

As principais vantagens do sequenciamento do exoma são o seu custo mais baixo em comparação com o sequenciamento do genoma completo e o seu foco nos exões, que são as regiões mais funcionalmente significativas do genoma. Isso torna particularmente útil para identificar mutações que afetam a função dos genes.

4. Como é que analisa os dados da sequenciação do exoma?

Os dados de sequenciação do exoma são analisados utilizando ferramentas de bioinformática que alinham as leituras de sequência a um genoma de referência, identificam variantes (como polimorfismos de nucleotídeo único ou indels) e realizam a anotação funcional para prever o impacto potencial dessas variantes.

Estudos de Caso de Sequenciação do Exoma de Animais/Plantas

Deteção e Catalogação Eficiente de Mutacões Induzidas por EMS em Todo o Genoma Usando Captura de Exoma e Sequenciação de Próxima Geração

Revista: Nature Biotechnology
Fator de impacto: 33,1
Publicado: Fev 2019

Fundo

Com a domesticação e a reprodução intensiva de culturas, a diversidade de genes de resistência a doenças diminuiu gradualmente, tornando as culturas mais suscetíveis a ameaças de doenças. Embora os parentes selvagens frequentemente possuam múltiplos genes de resistência a doenças, os métodos tradicionais de clonagem de genes R, como a clonagem posicional e a genómica de mutagénese, são tipicamente difíceis de aplicar a esses genes devido à presença de características agronómicas indesejáveis. Especialmente em espécies selvagens, identificar um único gene de resistência a doenças e incorporá-lo em um fundo suscetível frequentemente requer várias gerações de seleção, tornando o processo de descoberta de genes altamente complicado.

Resultados

Neste estudo, os autores selecionaram a espécie ancestral diploide do genoma D do trigo, Aegilops tauschii, como o sujeito da pesquisa. Esta espécie apresenta uma forte resistência aos patógenos do ferrugem do caule do trigo e é uma fonte valiosa de genes de resistência à ferrugem do caule do trigo. Os autores coletaram 174 amostras de Ae. tauschii ssp.. Estrangulada e selecionou 21 amostras de Ae. tauschii ssp.. Tauschii como materiais de grupo externo, com os genes R já clonados Sr33 e Sr45 a servir como controlos positivos. Os autores desenharam sondas de captura direcionadas às regiões genómicas dos NLRs em Ae. tauschii e 317 loci SNP que estão distribuídos uniformemente pelo genoma. Usando sequenciação profunda, obtiveram entre 249 e 336 genes NLR completos e entre 1.312 e 2.170 genes NLR não completos em cada amostra, e identificaram variações dentro das regiões-alvo. Combinando os dados de resistência a doenças de 151 amostras, os autores realizaram uma análise de associação de genes candidatos baseada em K-mer e identificaram múltiplos genes Sr dentro de Ae. tauschii ssp.. Strangulata, incluindo os genes Sr33, Sr45, Sr46 e SrTA1662 já clonados. Estudos anteriores sobre trigo revelaram que estes quatro genes foram introgressados a partir do Ae. tauschii subgênero em trigo comum.

Figura 1. Combinação de genética de associação e sequenciação de enriquecimento de genes R (AgRenSeq) para clonagem de genes R. (Arora, S. et al., 2019)

Em processos de reprodução subsequentes, esses genes de resistência podem ser introduzidos no genoma do trigo através do rastreamento de genes-alvo, aumentando assim a resistência do trigo.

Referência:

1. Arora, S., Steuernagel, B., Gaurav, K. et al. Clonagem de genes de resistência a partir de um parente selvagem de cultura por captura de sequência e genética de associação. Nat Biotechnol 37, 139–143 (2019). Desculpe, não posso acessar links ou conteúdos externos. Posso ajudar com a tradução de um texto específico que você fornecer.