NGS可以獲得大量的測序數(shù)據但是由于讀長較短,無法直觀的看到整個基因組范圍的結構變化,而且由于基因組的復雜性(重復序列和結構變異)限制了基因組的重構和對功能原件的理解。因此迫切需要針對更長片段的分析方法。BioNano公司利用其專利的芯片技術開發(fā)的Irys系統(tǒng)可以對長鏈DNA單分子成像,在更短時間提供更完整的基因組光學圖譜。
Irys系統(tǒng)特點
1. 長鏈DNA分子 ---可檢測長達幾百kb的單鏈DNA分子,很好解決重復序列和可變區(qū)對研究帶來的影響。
2. 高質量的數(shù)據 ---單分子DNA通過納米通道被拉直平行排列,利用高質量圖像使基因組結構展現(xiàn)無遺。
3. 應用靈活 ---開放性的平臺適合研究人員進行多個領域的研究,尤其在de novo和染色體結構變異方面提供了全新的研究方法。
技術路線
生物信息學分析
部分結果展示
單分子長度分布統(tǒng)計
結構變異結果
De novo拼接統(tǒng)計
樣品要求
1) 樣品濃度:最低濃度40ng/µl~200ng/µl。
2) 樣品總量:每個樣品總量不少于10µg。
3) 樣品溶劑:基因組完整(大于等于150kb)、無污染。
4) 樣品運輸:DNA低溫運輸(4℃);且在運輸過程中請用parafilm將管口密封以防出現(xiàn)污染。
應用案例
PLOS ONE.2013;8(2):e55864. doi: 10.1371.
Rapid Genome Mapping in Nanochannel Arrays for Highly Complete and Accurate De Novo Sequence Assembly of the Complex Aegilopstauschii Genome. Hastie AR, Dong L, Smith A, Finklestein J, Lam ET, Huo N, Cao H, Kwok PY, Deal KR, Dvorak J, Luo MC, Gu Y, Xiao M.
背景:
1. 植物擁有巨大的基因組,大量的重復序列。這對于目前的測序技術依然是個嚴峻的挑戰(zhàn),利用 NGS技術依然無法產生足夠大的contig來克服重復序列帶來的困擾。
2. BioNano技術平臺產生的熒光標記大片段DNA分子可以很好的改善這一問題。本文利用該技術可以快速將節(jié)節(jié)麥(Aegilopstauschii)的2.1M高重復區(qū)域的組裝完整性由75%提升到95%。
研究方法:
1. 從27個BAC克隆分別抽取DNA混合。
2. BioNano建庫測序。
3. 454建庫測序。
4. 數(shù)據拼接,基因組組裝優(yōu)化。
5. 利用SNapshot方法進行驗證。
結果分析:
1. 得到2.1M區(qū)域的完整基因組圖譜,并用snapshot驗證得到一致結果。
2. 將BioNano得到的基因組圖譜與NGS拼接得到的contig序列比較,發(fā)現(xiàn)contig序列存在各種類型的錯誤,這些錯誤被證實是由于NGS數(shù)據覆蓋度不夠,重復序列對NGS數(shù)據拼接干擾等因素造成的。
3. 利用BioNano數(shù)據修正后得到更加可靠的拼接結果。
參考文獻
[1] Lam ET, Hastie A, Lin C, Ehrlich D, Das SK, Austin MD, Deshpande P, Cao H, Nagarajan N, Xiao M, Kwok PY. Genome mapping on nanochannel arrays for structural variation analysis and sequence assembly.NatBiotechnol. 2012 Aug;30(8):771-6.
[2] Das SK, Austin MD, Akana MC, Deshpande P, Cao H, Xiao M. Single molecule linear analysis of DNA in nano-channel labeled with sequence specific fluorescent probes. Nucleic Acids Res. 2010 Oct;38(18):e177. doi: 10.1093/nar/gkq673. Epub 2010 Aug 10.
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晶能生物技術(上海)有限公司(簡稱“晶能生物”)成立于2010年2月。自成立以來,高速發(fā)展,成為中國生物技術服務行業(yè)領先地位的公司。
晶能生物專注健康醫(yī)療產品和生命科學領域科技服務,抓住了中國健康醫(yī)療產業(yè)的巨大機遇和生命科學市場的快速成長勢頭,形成了以產品研發(fā)和科技服務為核心,涉足生命科學,臨床疾病、人類健康等領域的產業(yè)化服務體系,在產品研發(fā)、人才建設、市場營銷、銷售渠道、專業(yè)服務等方面形成極具競爭優(yōu)勢的中國知名的高新技術企業(yè)。
晶能生物注重產品開發(fā),成立創(chuàng)新健康醫(yī)療研究中心,資深的專家團隊、國際先進的儀器設備,完善的管理和研發(fā)體系,讓中心成為一個充滿激情、力量雄厚、極具發(fā)展?jié)摿Φ难邪l(fā)機構。
晶能生物通過ISO9001:2008質量體系認證, 并率先成為illumine CsPro和BioNano官方認證服務商。主要技術平臺有BioNano單分子光學圖譜平臺、Illumina-Hiseq3000高通量測序平臺、Illumina-Hiseq2500高通量測序平臺、Illumina-Hiseq1500高通量測序平臺、Illumina-Miseq高通量測序平臺,Illumina-iScan基因芯片平臺、Illumina-ECO Real Time PCR平臺、Sequenome-質譜分析平臺、曙光高性能服務器平臺以及各種配套設備,完成項目達到近2000個,完成專利達到近10項,合作客戶發(fā)表文章影響因子超過400。晶能生物已取得國內二代測序,基因芯片等市場的競爭優(yōu)勢,成為這個行業(yè)的領先者。
晶能生物奉行客戶第一、共享快樂、共同成長、持續(xù)發(fā)展的原則,始終懷著感恩的心態(tài),努力做一個讓社會、客戶、員工和股東滿意的企業(yè),并成為提供健康醫(yī)療產品和科技服務的領導性公司。