Serviço de Re-sequenciamento do Genoma Completo

O que é Re-sequenciamento do Genoma Completo

O re-sequenciamento do genoma completo é o processo de sequenciamento dos genomas de diferentes indivíduos dentro de uma espécie de genoma de referência, seguido pela análise diferencial de indivíduos ou populações com base nos dados obtidos. O re-sequenciamento do genoma é utilizado principalmente para ajudar os investigadores a identificar vários tipos de variações, como polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), variações no número de cópias (CNVs) e inserções/deleções (Indels), expandindo assim as características genéticas de uma população biológica a partir de um único genoma de referência a um custo mais baixo. O re-sequenciamento do genoma completo é amplamente aplicado no estudo de doenças humanas e na reprodução de animais e plantas, incluindo a deteção de genes patogénicos, variações genéticas, triagem pré-natal, medicina personalizada, entre outros.

Serviço de Oferta de Re-Sequenciamento de Genoma Completo

SequenciaçãoExtração de ADN genómico, fragmentação, recuperação em gel dos fragmentos de ADN desejados (0,2~0,5Kb), ligação de adaptadores, preparação de clusters e, por fim, re-sequenciação dos fragmentos inseridos utilizando o método Paired-End (Solexa).

Processamento de DadosApós o sequenciamento, as leituras obtidas são processadas para filtrar a contaminação por adaptadores e outros poluentes. As leituras processadas são então alinhadas a um genoma de referência para avaliação da qualidade da profundidade de sequenciamento, cobertura, uniformidade e outros dados de saída.

Vantagens do Resequenciamento do Genoma Completo

• Fornece um mapa de sequência base genómica de alta resolução.
• Permite a análise de características de qualquer genoma ao combinar inserções curtas e fragmentos mais longos.
• Identifica alelos causadores de doenças que podem não ter sido identificados por outros métodos.
• Identifica variações patogénicas potenciais, fornecendo informações para uma investigação mais aprofundada sobre a expressão génica e os mecanismos regulatórios.

As Vantagens do Nosso Serviço

• Análise de Resequenciamento Acelerado
• Estratégias de Análise Personalizadas: Com base em diferentes espécies de sequenciação e protocolos, oferecemos opções personalizadas, como a seleção de versões de genomas de referência, algoritmos de alinhamento e bases de dados de anotação.
• Integração Abrangente de Bases de Dados: Atualizamos e integramos continuamente várias bases de dados e versões para fornecer informações e anotações genéticas precisas.
• Capacidade Poderosa de Análise de Integração Ómica: Ao integrar o re-sequenciamento do genoma com outras tecnologias, como sequenciação do transcriptoma e sequenciação de metilação, expandimos além dos dados de variação de um único gene.

Fluxo de Trabalho de Resequenciamento de Genoma Completo

Seguindo o protocolo padrão, os procedimentos incluíram avaliação da qualidade da amostra, construção da biblioteca, controlo de qualidade da biblioteca e sequenciação da biblioteca.

Especificações do Serviço

	Requisitos de Amostra Sequenciação do Genoma Completo: DNA genómico ≥ 500 ng Quantidade Mínima: 200 ng Concentração ≥ 10 ng/µL Sequenciação do Genoma Completo (sem PCR): DNA genómico ≥ 1 µg Quantidade Mínima: 500 ng Concentração ≥ 20 ng/µL Sequenciação do Genoma Completo (PacBio) DNA genómico ≥ 1 µg Concentração ≥ 80 ng/µL Sequenciação do Genoma Completo (Nanopore) DNA genómico ≥ 5 µg Concentração ≥ 20 ng/µL OD260/280=1,8~2,0 Todas as amostras de DNA são validadas quanto à pureza e quantidade. Nota: Os montantes de amostra são apresentados apenas para referência. Para informações detalhadas, por favor contacte-nos com os seus pedidos personalizados.
Clique	Estratégias de Sequenciação HiSeq plataforma Estratégia: PE150 Indicador: 90Gb PacBio plataforma  Nanoporosidade plataforma
	Análise Bioinformática Fornecemos múltiplas análises de bioinformática personalizadas: Controlo de qualidade de dados Alinhar à sequência do genoma de referência Deteção e anotação de SNP / InDel / SV / CNV Exibição de diagrama Circos de variação genómica Classificação GO / KEGG Nota: Os dados recomendados e os conteúdos de análise apresentados 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 Re-Secagem do Genoma Completo para a sua escrita (personalização)

Soluções Relacionadas

• Câncer Sequenciação do Genoma CompletoO sequenciamento do genoma completo de tumores e dos tecidos normais correspondentes fornece uma visão abrangente das mutações específicas associadas ao câncer. Facilita o estudo de oncogenes, genes supressores de tumores e outros fatores de risco.
• Sequenciação de Plantas e Animais: A sequenciação do genoma completo de plantas e animais é um método eficaz para explorar genes, SNPs e variações estruturais enquanto se determina o genótipo. Esta informação pode fornecer mapas genéticos existentes e melhorar os processos de melhoramento e triagem agrícola.
• Investigação da Variação Patogénica: Sequenciação do genoma completo do genoma humano permite a identificação de variações de nucleotídeo único relacionadas com doenças e variações no número de cópias. Ao identificar estas variações patogénicas, pode-se realizar uma investigação genética aprofundada direcionada a características patológicas.

Resultados da Demonstração

Perguntas Frequentes sobre Re-sequenciamento de Genoma Completo

1. Quais são as principais aplicações do re-sequenciamento do genoma completo?

As aplicações primárias do re-sequenciamento do genoma completo abrangem uma vasta gama de áreas na pesquisa genética. Estas aplicações incluem:

• Deteção de Variantes: Identificação de variações genómicas, como Polimorfismos de Nucleótido Único (SNPs), inserções/deleções (InDels) e variações estruturais (SV).
• Investigação de Doenças: Revelando mutações associadas a doenças genéticas.
• Estudos Evolutivos: Análise das disparidades genómicas e das relações evolutivas entre espécies.
• Genética de PopulaçõesExploração de frequências genéticas e estruturas genéticas dentro das populações.
• Melhoramento de Culturas: Aperfeiçoamento de variedades agrícolas para aumentar a produtividade e a resistência a doenças.

Além disso, o re-sequenciamento do genoma completo pode ser fundamental na subtipagem molecular de tumores e na triagem de risco de doenças.

2. Quais são as diferenças entre o sequenciamento de segunda e terceira geração para a re-sequenciação do genoma completo?

O re-sequenciamento do genoma completo envolve sequenciar o genoma inteiro de diferentes indivíduos dentro de uma espécie para analisar as suas diferenças genéticas. Sequenciação de segunda geração (a.g., Illumina) identifica de forma fiável SNPs e InDels, mas enfrenta desafios na deteção e caracterização de SVs e na genotipagem. O sequenciamento de terceira geração, como Sequenciação por nanoporooferece comprimentos de leitura de até megabases (MB), simplificando a resolução de SVs grandes e complexos, e mapeando-os com precisão ao genoma de referência. Também detecta um número significativamente maior de variantes em comparação com o sequenciamento de leituras curtas.

3. Que cobertura é necessária para o re-sequenciamento do genoma completo?

A cobertura refere-se ao número médio de vezes que cada base no genoma é sequenciada. Diferentes objetivos de pesquisa requerem diferentes níveis de cobertura:

• Investigação Básica: Geralmente requer uma cobertura de 30× ou superior.
• Deteção de Mutação de Doenças: Uma cobertura de 50× ou superior aumenta a precisão da deteção de mutações.
• Estudos Populacionais: Uma cobertura de 10× a 30× é geralmente suficiente, dependendo dos objetivos de pesquisa específicos.

4. Por que é que o controlo de qualidade dos dados é importante na re-sequenciação do genoma completo?

A implementação meticulosa do controlo de qualidade dos dados (CQ) é imperativa para salvaguardar a precisão e fiabilidade dos resultados de sequenciação. O controlo de qualidade abrange os seguintes procedimentos-chave:

• Eliminação de leituras de baixa qualidade e sequências de adaptadores.
• Avaliação de dados para conteúdo de GC, taxas de erro de base e distribuição de profundidade.
• Garantir uma cobertura genómica completa e consistente.

5. Qual é o custo do re-sequenciamento do genoma completo?

O custo associado ao re-sequenciamento do genoma completo depende de variáveis como a profundidade de cobertura, a quantidade de amostras e a plataforma de sequenciamento escolhida. Normalmente, o gasto por amostra varia entre algumas centenas a vários milhares de dólares. Com os desenvolvimentos progressivos nas tecnologias de sequenciamento, esses custos apresentam uma tendência de diminuição ao longo do tempo.

Estudos de Caso de Re-sequenciamento do Genoma Completo

Estudos de associação genómica em larga escala dissecam as redes genéticas subjacentes a características agronómicas na soja.

Revista: Biologia do Genoma

Fator de impacto: 13,214

Publicado: 24 de agosto de 2017

Fundo

a equipa de investigação identificou as melhores variedades com base nas análises fenotípicas, visando a seleção de características que possam aumentar a produtividade e a resistência a doenças. As descobertas deste estudo poderão contribuir para o desenvolvimento de novas variedades de soja que atendam à crescente demanda global. sequenciação do genoma completo (WGS) a uma profundidade de 8,3× foi realizada. Através de uma análise abrangente estudo de associação genómica (GWAS) na análise, a equipa identificou potenciais loci genéticos, interações entre loci e uma rede genética abrangendo diferentes características.

Métodos

Resultados

Os autores realizaram um GWAS em 84 características utilizando mais de quatro milhões de marcadores SNP de 809 acessões. A análise controlou a estrutura populacional e a parentesco, resultando em valores P fiáveis e na identificação de 150 loci significativamente associados (SAL) para 57 características. A análise de epistasia revelou que o locus Dt1 influencia a deteção de Dt2 na regulação da altura da planta. Ao dividir a população com base nos genótipos Dt1, foram identificados loci adicionais, incluindo Dt2, confirmando descobertas anteriores de epistasia. O locus E2 foi detetado em ambos os subgrupos, indicando a ausência de interação epistática com Dt1.

Fig. 1. GWAS da altura da planta de soja.

A soja é uma cultura oleaginosa chave, e o nosso estudo analisou a sua arquitetura genética relacionada com o teor de ácidos gordos. Os autores identificaram oito genes associados à biossíntese de ácidos gordos, incluindo cinco recém-descobertos nas regiões SAL. Adicionalmente, seis genes envolvidos na biossíntese de lípidos foram ligados ao teor de ácidos gordos. Alelos de alto teor de ácidos gordos correlacionaram-se com um aumento no teor total de ácidos gordos (TFA), particularmente em acessões de alta latitude. Isto sugere uma função aditiva dos genes de síntese de óleo na soja, semelhante ao milho. Notavelmente, os principais cultivares de alto teor de óleo na China carecem de alguns alelos de alto teor de ácidos gordos, indicando potencial para desenvolver variedades com maior teor de óleo através da piramidagem de alelos.

Fig. 2. Dissecção da regulação genética do conteúdo de ácidos gordos na soja.

Os autores observaram que os 84 traços relacionados ao período de crescimento, arquitetura, cor, desenvolvimento de sementes, teor de óleo e teor de proteína estavam geneticamente co-regulados, agrupando-se de acordo com suas relações filogenéticas em vez de estarem distribuídos aleatoriamente nos cromossomos. A análise de rede indicou que a pleiotropia e o desequilíbrio de ligação (LD) contribuem para as correlações entre os traços, com o SAL formando redes interconectadas para a maioria dos traços, exceto dois relacionados à cor. Locais-chave como E2, E1, Dt1, Dt2, entre outros, foram centrais na regulação de múltiplos traços. Por exemplo, o locus Dt1 influenciou não apenas a altura da planta, mas também traços relacionados ao rendimento, como densidade de ramos, densidade de vagens no caule, número de nós no caule, três sementes por vagem e número total de sementes.

Fig. 3. Redes de associação entre diferentes características na soja.

Conclusão

Este estudo oferece valiosas informações sobre as correlações genéticas entre características complexas, abrindo caminho para futuras pesquisas funcionais e melhoramento da soja através do design molecular.

Referência:

1. Fang C, Ma Y, Wu S, et al. Estudos de associação genómica em larga escala dissecam as redes genéticas subjacentes aos traços agronómicos na soja. Biologia do genoma, 2017, 18: 1-14.