Sequenciação do Genoma Viral

A CD Genomics oferece serviços de sequenciação de genomas virais nas plataformas Illumina e PacBio. Podemos criar sequências de alta qualidade. de novo montagem de grandes genomas virais e a mais alta qualidade de dados possível a baixo custo.

O que é Sequenciação do Genoma Viral

Um vírus consiste numa molécula singular de ácido nucleico (DNA ou RNA) encerrada por proteínas ou simplesmente por proteínas, como exemplificado pelo vírus prion. A classificação dos vírus pode ser baseada na composição do seu material genético, dividido em vírus de DNA de cadeia simples (ssDNA), vírus de DNA de cadeia dupla (dsDNA), vírus de RNA de cadeia simples (ssRNA), vírus de RNA de cadeia dupla (dsRNA) e vírus proteicos como o vírus prion. Além disso, o tipo de hospedeiro também influencia a categorização, resultando em diferenciações como bacteriófagos (vírus bacterianos), vírus de plantas (como o vírus do mosaico do tabaco) e vírus animais (incluindo o vírus da gripe aviária, o vírus da varíola, o HIV e outros).

O sequenciamento do genoma viral representa uma técnica crítica utilizada na virologia contemporânea, baseada nas tecnologias de sequenciamento de alto rendimento de segunda geração. Envolve a aquisição de sequências do genoma viral, além da interpretação da informação codificada e dos dados de variantes através de bioinformática análise. Uma plataforma de Sequenciação de Próxima Geração (NGS) frequentemente utilizada é a Illumina, sugerindo a análise de comprimentos máximos de fragmentos aproximando-se de 300-500 nucleotídeos. Recentemente, foram feitos avanços na tecnologia de sequenciação ao O advento da sequenciação em Tempo Real de Molécula Única (SMRT) da PacBioAqui, leituras longas completas são alcançáveis com erros mínimos, contornando algumas das limitações encontradas com as metodologias tradicionais de NGS.

A plataforma de genómica CD tem um grande potencial para o sequenciamento de genomas virais. Sequências virais abrangentes facilitarão a interpretação de metagenómica viral dados ao fornecer genomas de referência, levam a uma melhor compreensão da diversidade, ecologia, adaptação e evolução dos vírus, e permitem a previsão de doenças infecciosas emergentes causadas por vírus.

Vantagens do Nosso Serviço de Sequenciação do Genoma Viral

• Nenhuma sequência de referência necessária
• Sequências com considerável profundidade fazem sentido para o seu projeto.
• Caracterização completa de genomas virais
• Identificar e quantificar variantes menores
• Gerar completo de novo assemblagens de grandes genomas virais
• Sequenciação de alto rendimento económica
• Dados de alta qualidade e rápida entrega

Aplicação do Sequenciamento do Genoma Viral

• Estudo da Evolução Viral e Dinâmicas de Transmissão
• Design de Vacinas e Monitorização da Eficácia
• Monitorização da Resistência aos Medicamentos
• Diagnóstico e Triagem de Doenças
• Estudo das Interacções Hospedeiro-Vírus
• Monitorização Ambiental e Rastreio Viral
• Engenharia Genética e Terapias Virais

Fluxo de Trabalho de Sequenciação do Genoma Viral

Especificações do Serviço

	Requisitos de amostra Quantidade de DNA/cDNA viral: 1 ug DNA genómico ≥ 1 µg, Concentração ≥ 20 ng/µl
	Sequenciação Plataforma Illumina, Tamanho da biblioteca: 300-500 bp, PE 250, 100X PacBio Plataforma, Tamanho da biblioteca: 2 K, 1G MGI DNBSEQ-T7/DNBSEQ-G400
	Análise Bioinformática Controlo de qualidade de dados Montagem do genoma Predição de genes codificadores de proteínas Anotação de genes codificadores de proteínas ...e mais

Pipeline de Análise

Entregáveis

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

O sequenciamento do genoma viral é um método rápido e eficiente para a investigação da replicação viral, embalagem, função da terminase, regulação da transcrição e metabolismo da célula hospedeira. A CD Genomics pode fornecer dados de sequenciamento de alta qualidade para o genoma do seu vírus de interesse. Contacte-nos para assistência na configuração do seu projeto.

Referências:

1. Houldcroft C J, Beale M A, Breuer J. Perspectivas clínicas e biológicas a partir do sequenciamento do genoma viral. Nature Reviews Microbiologia, 2017, 15(3): 183-192.
2. Marston D A, McElhinney L M, Ellis R J, et al. Sequenciação de próxima geração de genomas de RNA viral. BMC Genomics, 2013, 14: 1-12.

1. Quais são os métodos de sequenciação do genoma viral?

As técnicas de sequenciação genómica regularmente utilizadas para a análise de vírus incluem Sequenciação do Genoma Completo (WGS), Sequenciação Direcionada, Sequenciação Metagenómica, MetatranscriptómicaCada método apresenta os seus conjuntos únicos de vantagens e desvantagens e pode ser apropriado de forma seletiva com base no objetivo de pesquisa específico e no contexto empírico.

2. Como é que os dados de sequência são tratados durante o sequenciamento do genoma viral?

Os dados de sequência gerados a partir do sequenciamento do genoma viral normalmente requerem etapas de análise, incluindo controlo de qualidade, alinhamento de sequências, deteção de variações e anotação funcional. Os processos de controlo de qualidade incluem a remoção de sequências de baixa qualidade e contaminação de sequências, garantindo a fiabilidade dos dados. Subsequentemente, os dados de sequência precisam de ser comparados com sequências de genomas virais conhecidas, identificando pontos variantes dentro da sequência e anotando-os, contribuindo para a compreensão de potenciais funções e patogenicidade.

3. Qual é a importância do sequenciamento do genoma viral para epidemias?

Através da análise de sequenciamento de genomas virais, ajuda-nos a rastrear a origem e o caminho de transmissão dos vírus, a identificar o início de surtos de doenças e a compreender as rotas de disseminação viral e a sua escala. Esta abordagem reforça a implementação de medidas de controlo atempadas e respostas de emergência, reduzindo efetivamente a propagação e proliferação da epidemia, protegendo assim a saúde pública e a estabilidade social.

A sequenciação consistente de genomas virais, a deteção de alterações mutacionais dentro do vírus, facilita o estudo da evolução viral baseada em sequências e identifica rapidamente variantes emergentes. Isto fornece um sistema de alerta antecipado e oferece orientações decisivas para a gestão de surtos de doenças. Subsequentemente, esta informação valiosa forma uma referência crucial para o design e desenvolvimento de vacinas.

Sequenciação de genomas virais a partir de uma única placa isolada

Revista: Journal of Virology
Fator de impacto: 5.913
Publicado: 06 de Junho de 2013

Fundos

O sequenciamento de genomas virais e de bacteriófagos frequentemente enfrenta impedimentos devido à substancial necessidade de material genómico. O presente estudo delineia um método que amalgama o sequenciamento de placas singulares e a otimização da amplificação de um único primer independente de sequência (SISPA). Esta metodologia é aplicável para o sequenciamento de genoma completo de próxima geração de qualquer vírus cultivável, eliminando a necessidade de produção em larga escala de stock viral ou da aplicação de técnicas de centrifugação para purificação do vírus.

Métodos

Resultados

A análise dos dados de sequência do estudo mostra que a partir de uma placa individual de Influenza A, pode ser produzida uma montagem de mapeamento com uma cobertura média de 3590 vezes, representando 100% do genoma. De novo os dados montados criam um grupo de sobreposição com uma cobertura média de sequência de 30 vezes, cobrindo 96,5% do genoma. No esquema experimental SISPA, apenas os dados de sequenciamento utilizando 10 pg de DNA inicial do fago F_HA0480sp/Pa1651 resultaram em uma montagem de mapeamento com uma cobertura média de sequência de 3488 vezes, representando 99,9% da referência, assim como de novo cobertura de montagem com uma taxa média de cobertura de sequência de 45 vezes, cobrindo 98,1% do genoma.

Figura 1. Mapeamento e de novo resultados de sequenciação de cobertura de montagem para o produto SISPA do fago a partir de 10 pg de DNA genómico.

Figura 2. Mapeamento e de novo resultados de sequenciação de cobertura de montagem para o produto SISPA da gripe a partir de uma única placa.

Conclusão

O artigo expõe um protocolo otimizado de Amplificação com Um Único Primer Independente de Sequencia (SISPA), capaz de gerar produtos amplificados. Estes contribuem com dados valiosos de alta qualidade para de novo montagem durante a sequenciação. A abordagem requer apenas uma única placa viral ou um template mínimo de 10 pg de DNA, facilitando a identificação rápida de vírus durante surtos e aqueles com transmissão limitada. Este aspecto sublinha o potencial do método na superação de desafios na deteção e controlo de vírus.

Referência:

1. DePew J, Zhou B, McCorrison J M, et al. Sequenciação de genomas virais a partir de uma única placa isolada. Revista de Virologia, 2013, 10: 1-7.