Sequenciação de Genoma Completo de Fungos de Novo

A CD Genomics oferece sequenciação do genoma completo de fungos com o sistema PacBio Sequel para proporcionar mais informações sobre a estrutura e funções genéticas. Somos os melhores em conhecimento, prática e experiência.

A Introdução do Genoma Completo de Fungos de novo Sequenciação

Os fungos desempenham papéis vitais na biosfera e estão intimamente relacionados com a vida humana, possuindo um importante valor médico e económico. Os fungos estão envolvidos numa ampla gama de atividades - alguns fungos são decompositores, parasitas ou patógenos de outros organismos, enquanto outros são parceiros benéficos em simbiose com animais, plantas ou algas. Alguns fungos afetam a saúde humana de várias maneiras. Os fungos são também as principais fontes de antibióticos.

A obtenção da sequência do genoma completo de fungos é a base da pesquisa sobre fungos, e para melhor compreender a biodiversidade fúngica, crescimento, nutrição, fisiologia, genética, metabolismo e ecologia. Assim, centenas de genomas de fungos foram sequenciados e estão disponíveis publicamente hoje, com um aumento significativo, embora estas iniciativas tenham tipicamente produzido montagens de genoma consideravelmente fragmentadas, frequentemente carecendo de grandes regiões genómicas contíguas. Muitas características genómicas importantes estão contidas no DNA intergénico que muitas vezes está ausente nas montagens de genoma atuais.

Para resolver este problema, a CD Genomics introduz a plataforma PacBio. Esta máquina utiliza a tecnologia de deteção em tempo real de moléculas únicas (SMRT) que permite o sequenciamento em tempo real de moléculas individuais de polimerase. A deteção SMRT baseia-se nas propriedades de guias de onda em modo zero (ZMWs), consistindo em polimerases de DNA ligadas a estruturas de confinamento nanofotónicas. Esta tecnologia não requer amplificação do DNA genómico, o que resolve um dos principais problemas de sequenciação de segunda geração tecnologias; levando assim ao menor grau de viés e a comprimentos de leitura mais longos (média >15.000 pb, algumas leituras >100.000 pb). Com as leituras longas de Sequenciação SMRT no Sistema PacBio, podemos gerar montagens completas de novo para genomas fúngicos, alcançando ou aproximando 0 lacunas ou erros baseados em N, N50 de contigs > 1 Mb, 99,999% de precisão. Além disso, fornecemos sequenciação do genoma completo microbiano usando sequenciação de próxima geração.

Quais são as Vantagens do Genoma Completo de Fungos de novo Sequenciação

• Revelação abrangente da arquitetura do genoma.
• Determinação precisa do número e posicionamento de genes.
• Aceleração do progresso da investigação biológica.
• Experiência de projeto abundante.
• Garantia de dados de alta qualidade.
• Prazo de entrega curto com vantagem de preços competitivos.
• Equipa especializada em análise de informação biológica.

Quais são as Aplicações do Genoma Completo de Fungos de novo Sequenciação

• Investigação Fúngica: O poder do sequenciamento do genoma fúngico fortalece a investigação fúngica ao propor previsões de genes e proteínas chave, permitindo assim uma compreensão das suas funções intrínsecas e possíveis mecanismos.
• Patogenicidade de Plantas: Aprofundando as implicações do sequenciamento do genoma de fungos, identificam-se genes específicos de fungos patogénicos que interagem com culturas agrícolas. Esta técnica ilumina as relações evolutivas com espécies próximas, criando oportunidades para estudos genómicos comparativos.
• Fungos Comestíveis e Medicinais: A análise do sequenciamento do genoma fúngico anotado revela vias metabólicas intrincadas e descobre produtos metabólicos que são benéficos para os humanos. Além disso, estabelece uma base vital para investigar as relações filogenéticas fúngicas através da genómica comparativa. O domínio do controlo biológico de patógenos fúngicos e os estudos sobre leveduras industriais são ainda mais beneficiados por tal investigação.
• Análise da Interacção dos Ecossistemas: O sequenciamento do genoma de fungos pode contribuir significativamente para a descoberta de genes que interagem com diversas entidades bióticas, como plantas e animais. Esta investigação melhora a nossa compreensão do papel e impacto dos fungos nos ecossistemas, facilitando a exploração das delicadas redes de interacção entre espécies e a sua estabilidade dentro desses ecossistemas.
• Investigação Antifúngica: Ao traçar comparações entre sequências genómicas de fungos, os investigadores podem revelar genes e vias associadas à resistência antifúngica. Isto fornece uma base teórica para a inovação de novos agentes antifúngicos, um esforço essencial para combater infeções fúngicas e os desafios colocados pela resistência a medicamentos antifúngicos.
• Monitorização da Poluição Ambiental: Os fungos apresentam um elevado nível de sensibilidade às mudanças ambientais, com a sua composição populacional e atividade metabólica significativamente influenciadas por determinantes ambientais. Ao aproveitar o potencial da tecnologia de sequenciação do genoma, a distribuição, diversidade e potenciais metabólicos dos fungos que persistem sob diferentes cenários ambientais podem ser monitorizados de forma eficiente. Isto tem um valor primordial para o rastreamento da poluição e iniciativas de restauração ecológica.
• Aplicações Biotecnológicas: Os resultados derivados do sequenciamento do genoma de fungos permitem o desenvolvimento de controlos biológicos contra fungos patogénicos, a melhoria de leveduras industriais e uma infinidade de outras aplicações biotécnicas. Uma compreensão aprofundada do genoma fúngico pode aumentar a produção e a qualidade de bio-produtos, promovendo assim o progresso no domínio da biotecnologia.

Genoma Fúngico Completo de novo Fluxo de Trabalho de Sequenciação

A nossa equipa de especialistas altamente experientes executa a gestão de qualidade seguindo cada procedimento para garantir resultados abrangentes e precisos. O fluxo de trabalho geral para o sequenciamento do genoma completo de fungos está delineado abaixo.

Especificação do Serviço

	Requisitos de Amostra Quantidade de DNA: ≥ 10 μg, concentração ≥ 50 ng/μl Pureza do DNA: OD260/280 = 1.8 ~ 2.0 sem degradação ou contaminação por RNA
	Sequenciação Biblioteca de 20 kb, profundidade de cobertura do genoma ≥ 60X
	Análise Bioinformática Montagem do genoma Predição de genes Anotação genética Análise comparativa de genomas de espécies

Pipeline de Análise

Entregáveis

• Os dados de sequenciação originais
• Resultados experimentais
• Relatório de análise de dados
• Detalhes na Sequenciação de Genoma Fúngico de Novo para a sua escrita (personalização)

A PacBio, os sequenciadores de terceira geração, é altamente robusta e rentável, devendo ser a plataforma escolhida para sequenciar genomas de fungos, particularmente aqueles que são conhecidos por serem difíceis de sequenciar. A CD Genomics tem uma vasta experiência para oferecer o serviço de sequenciamento do genoma completo de fungos. Por favor, entre em contacto connosco para mais informações e um orçamento detalhado.

Resultados da Demonstração

Perguntas Frequentes sobre Sequenciação de Genoma Fúngico de Novo.

1. Quais são os desafios na preparação de amostras fúngicas?

Alguns amostras são propensas a degradar, por isso sugerimos uma construção rápida da biblioteca e sequenciação após a extração de DNA. Algumas estirpes fúngicas são difíceis de cultivar, por isso recomenda-se a construção da biblioteca com uma pequena quantidade de DNA ou amplificação do genoma completo. Para amostras que são difíceis de isolar DNA, pode-se recorrer a métodos da literatura.

2. Por que é necessária a pesquisa do genoma de fungos?

Comparado com as bactérias, os genomas fúngicos, plasmídeos e a preparação de amostras são mais complicados. Além disso, apenas alguns genomas fúngicos foram publicados. Através de um levantamento genómico, podemos obter informações sobre o tamanho do genoma, conteúdo de GC, sequências repetitivas e plasmídeos, o que pode abrir caminho para o sequenciamento substancial e a montagem do genoma.

Estudos de Caso de Sequenciação de Genoma Fúngico de Novo

Sequência do Genoma, Montagem e Caracterização de Dois Metschnikowia fructicola Estirpes Usadas como Agentes de Biocontrolo de Doenças Pós-Colheita

Revista: Frontiers in Microbiology
Fator de impacto: 6,064
Publicado: 03 de Abril de 2018

Fundo

O fermento Metschnikowia fructicola foi relatado como um agente de controle biológico eficiente de doenças pós-colheita de frutas e vegetais, e é a base do produto comercial formulado "Shemer." Pesquisadores montaram a sequência do genoma completo de duas estirpes de M. fructicola.

Métodos

Resultados

Estirpe 277 de M. fructicola foi sequenciado no sequenciador PacBio RS II (Kit P6-C4, Biblioteca de 20 Kb, 24 células SMRT, cobertura alvo de 20X), resultando em um genoma rascunho de alta qualidade composto por 93 contigs com um N50 de 957,836 bp. O tamanho estimado do genoma é de aproximadamente 26 Mb. Um total de 8,629 genes foram previstos com o MAKER, e 6,262 foram anotados com sucesso com o Blast2GO e o InterProScan.

M. fructicola AP47 foi sequenciado utilizando a tecnologia Illumina MiSeq, com um tamanho de inserção da biblioteca de 330 bp e leitura pareada de 300 bp. O tamanho do genoma (_26 Mb) de ambos M. fructicola as estirpes, bem como a taxa de mutação, podem sugerir que M. fructicola poderiam sofrer alterações genómicas para se adaptar às superfícies das plantas, tolerar várias pressões ambientais e sobreviver com recursos nutricionais limitados.

Conclusão

O estudo envolveu o sequenciamento e a comparação dos genomas de duas estirpes de M. fructicola (277 e AP47), revelando uma taxa de mutação notavelmente alta. Sequenciação adicional de outras estirpes é necessária para determinar se esta alta taxa de mutação é intrínseca a M. fructicola ou específicos de certas regiões geográficas e hospedeiros vegetais. Ambas as estirpes exibiram um tamanho de genoma de aproximadamente 26 Mb, indicando uma potencial adaptabilidade genómica às superfícies das plantas, a stress ambientais e a recursos nutricionais limitados. A presença de numerosos clusters de metabolitos secundários, genes relacionados com YAP e CAZymes sugere M. fructicolaa adaptação das plantas ao ambiente. Particularmente notável foi a identificação de 1.145 CAZymes putativos no genoma, que podem servir como alvos para estudar enzimas para o controlo de doenças fúngicas in vivo e avaliar o seu potencial como tratamentos para frutos e plantas.

Referência:

1. Edoardo P.; et al. Sequência do Genoma, Montagem e Caracterização de Dois Metschnikowia fructicola Estirpes Utilizadas como Agentes de Biocontrolo de Doenças Pós-Colheita. Fronteiras em Microbiologia. 2017, 8:1-15.