Sekwencjonowanie technologią BGI DNBseq™

W ostatniej dekadzie technologie sekwencjonowania DNA przeszły ogromny rozwój. Oferują różne podejścia, które służą do generowania czytelnych sekwencji DNA, z których każda ma swoje unikalne zalety i ograniczenia. Niniejszy artykuł koncentruje się na technologii sekwencjonowania BGI DNBseq, porównując jej funkcje, skuteczność i korzyści z innymi popularnymi technologiami sekwencjonowania.

Wstęp:

Sekwencjonowanie DNA to proces odczytywania kolejności nukleotydów w cząsteczce DNA. W ostatnich latach technologie sekwencjonowania DNA zrewolucjonizowały wiele dziedzin naukowych, w tym genetykę, medycynę, biotechnologię i ekologię. Jednym z najnowszych wkładów w tę dziedzinę jest technologia sekwencjonowania BGI DNBseq.

Technologia BGI DNBseq: Przegląd

BGI DNBseq jest technologią sekwencjonowania DNA opracowaną przez Beijing Genomics Institute (BGI). DNB oznacza “DNA nanoballs”, unikalną technologię amplifikacji, która polega na replikacji DNA, prowadzącej do powstania tzw. DNA nanoball. DNBseq korzysta z liniowej amplifikacji in vitro, co minimalizuje skutki błędów replikacji, związanych z tradycyjną PCR.

Przewaga technologii BGI DNBseq

Porównując DNBseq z innymi technologiami sekwencjonowania, takimi jak Illumina, PacBio czy Oxford Nanopore, DNBseq wykazuje kilka znaczących zalet.

  1. Minimalizacja błędów: DNBseq korzysta z unikalnej technologii DNB, która zasadza się na liniowej amplifikacji in vitro, zamiast typowej amplifikacji PCR. Ogranicza to propagację błędów replikacyjnych, co przekłada się na wyższą jakość odczytów.
  2. Wysoka pokrycie: Technologia DNBseq generuje odczyty z wysokim pokryciem, co jest korzystne dla identyfikacji SNP (pojedynczych nukleotydów polimorfizmów) i CNV (zmienność liczby kopii), kluczowych dla genomics populacyjnych, onkogenomics i wielu innych dziedzin.
  3. Koszt-efektywność: DNBseq oferuje konkurencyjną cenę na gigabajt (GB) danych w porównaniu do innych technologii, co czyni go atrakcyjnym wyborem dla dużej skali sekwencjonowania.

 

Technologia DNBseq, wykorzystywana przez Beijing Genomics Institute (BGI), składa się z kilku etapów, które przekształcają cząsteczkę DNA w sekwencję nukleotydów. Poniżej przedstawiono więcej szczegółów technicznych:

1. Przygotowanie biblioteki: Na początku, DNA jest rozbijane na krótsze fragmenty, a do końców tych fragmentów dołączane są adaptory sekwencyjne. Te adaptory umożliwiają amplifikację i sekwencjonowanie fragmentów DNA.

2. Formowanie DNB (DNA Nanoballs): Następnie, fragmenty DNA z adaptorami są poddawane liniowej amplifikacji in vitro (IVA). W przeciwieństwie do metody PCR, IVA jest amplifikacją liniową, która generuje setki kopii danego fragmentu DNA, które są następnie łączone, tworząc DNA nanoballs (DNBs). Każda DNB zawiera wiele identycznych kopii jednego fragmentu DNA, co minimalizuje skutki błędów replikacji.

3. Sekwencjonowanie: Sekwencjonowanie DNBseq jest oparte na technologii sekwencjonowania przez synteze (sequencing by synthesis, SBS). DNBs są załadowane na płytkę sekwencyjną, gdzie każda DNB jest sekwencjonowana jednocześnie w procesie SBS.

W trakcie sekwencjonowania, do każdej DNB dodawane są kolejno nukleotydy, które są oznakowane fluorescencyjnie. Każdy z czterech typów nukleotydów (adenina, cytozyna, guanina i tymina) jest oznaczony innym kolorem. Po dodaniu nukleotydu, jest on “odczytywany” za pomocą kamery, która rejestruje emitowane przez nukleotyd światło. Na podstawie koloru światła, można zidentyfikować, jaki nukleotyd został dodany. Po odczytaniu, znacznik fluorescencyjny jest usuwany, a proces jest kontynuowany, aż cały fragment DNA zostanie odczytany.

4. Analiza danych: Po sekwencjonowaniu, dane są analizowane za pomocą oprogramowania, które przetwarza odczyty z kamery na sekwencję nukleotydów. Te sekwencje są następnie używane do dalszych analiz genetycznych.

Wnioskując, technologia DNBseq zapewnia wysoką jakość sekwencji, minimalizując błędy replikacyjne dzięki unikalnemu procesowi tworzenia DNB i procesowi SBS. Jej zdolność do generowania dużych ilości danych w krótkim czasie czyni ją idealnym narzędziem do zastosowań, które wymagają kompleksowej analizy genetycznej.

Zakończenie:

Podsumowując, technologia sekwencjonowania BGI DNBseq oferuje szereg zalet w porównaniu do innych dostępnych technologii. Jej unikalna metoda amplifikacji liniowej pozwala na ograniczenie błędów replikacyjnych, co przekłada się na wyższą jakość odczytów. DNBseq oferuje również wysokie pokrycie i jest konkurencyjny pod względem kosztów, co czyni go atrakcyjnym wyborem dla projektów sekwencjonowania na dużą skalę.

Oferta naszego laboratorium molekularnego w zakresie sekwencjonowania metodą BGI DNBseq™ obejmuje szerokie spektrum usług, które mogą służyć do różnych celów badawczych i klinicznych.

Nasza oferta obejmuje:

  1. Sekwencjonowanie Genomu Całego (WGS): Dzięki technologii BGI DNBseq™ możemy sekwencjonować cały genom z niezrównaną szybkością i precyzją. Usługa ta jest idealna dla badaczy zainteresowanych pełnym profilem genomicznym, w tym zmianami strukturalnymi, SNP, INDELs i wiele innych.
  2. Sekwencjonowanie Egzomu (WES): Oferujemy sekwencjonowanie egzomu dla tych, którzy są zainteresowani analizą kodujących regionów genomu. To jest idealne dla badaczy skupiających się na genach chorobowych.
  3. Sekwencjonowanie Transkryptomu (RNA-Seq): Nasze usługi obejmują również sekwencjonowanie RNA, które umożliwia badanie ekspresji genów, splicingu alternatywnego, mutacji punktowych RNA i wiele więcej.
  4. Sekwencjonowanie Metagenomu: Oferujemy również sekwencjonowanie metagenomu dla analizy mikrobiomów i innych próbek środowiskowych.
  5. Usługi Bioinformatyczne: Oprócz sekwencjonowania, oferujemy również usługi analizy danych, w tym montaż, anotację i analizę porównawczą.
  6. Projekty Specjalne: Dla specyficznych potrzeb klienta oferujemy możliwość dostosowania projektu sekwencjonowania, aby spełnić wymagania specyficzne dla danego projektu.

Nasze usługi są oparte na wysokiej jakości standardach i zgodności z protokołami, a nasi doświadczeni naukowcy są dostępni, aby pomóc we wszystkich etapach procesu, od planowania projektu, przez sekwencjonowanie, po analizę danych. Wiemy, jak ważne są precyzyjne i wiarygodne dane, dlatego dążymy do zapewnienia najwyższej jakości usług sekwencjonowania.

Przykładowe ceny sekwencjonowania:

– analiza WGS 30x – cena od 600USD (row data)

– analiza WES 75x –  cena od 350 USD (row data)

– analiza metagenomowa –  cena od 500PLN

Prosimy o kontakt, jeśli chcielibyście Państwo dowiedzieć się więcej na temat naszych usług sekwencjonowania BGI DNBseq™.

W celu otrzymania szczegółowej oferty na realizację projektu prosimy o kontakt z naszym biurem.

 

Technologia Sekwencjonowania BGI DNBseq™ to technologia sekwencjonowania o wysokiej przepustowości opracowana przez BGI (wcześniej znany jako Beijing Genomics Institute). Wykorzystuje ona połączenie technologii nanoball (nanokulek) DNA (DNB), matryc i sekwencjonowania następnej generacji (NGS), aby umożliwić szybkie i opłacalne sekwencjonowanie DNA.

Opis sekwencjonowania BGI DNBseq™ i jego kluczowych cech:

Technologia DNA Nanoball (DNB): Sekwencjonowanie BGI DNBseq™ rozpoczyna się od fragmentacji próbki DNA na mniejsze kawałki. Te fragmenty DNA są następnie amplifikowane i dołączane do specjalnie zaprojektowanych kulek zwanych nanokulkami DNA. Każda nanokulka DNA zawiera wiele kopii tego samego fragmentu DNA, tworząc wysoce skoncentrowaną strukturę.

Matryce: Nanokulki DNA są następnie ładowane na matryce, które składają się z mikroskopijnych dołków, które zostały zaprojektowane tak, aby pomieścić pojedyncze nanokulki DNA. Matryce pozwalają na jednoczesne sekwencjonowanie milionów fragmentów DNA.

Sekwencjonowanie: Sekwencjonowanie BGI DNBseq™ wykorzystuje dotychczasową technikę NGS, w szczególności metodę sekwencjonowania przez syntezę (SBS). W tym procesie fluorescencyjnie znakowane nukleotydy są sekwencyjnie dodawane do matrycy DNA, a gdy każdy nukleotyd jest włączany, sygnał fluorescencji jest wykrywany i rejestrowany.
Sekwencjonowanie dwustronne: Jedną z charakterystycznych cech sekwencjonowania BGI DNBseq™ jest jego dwustronne podejście do sekwencjonowania. Zamiast sekwencjonowania tylko z jednego końca fragmentu DNA, jednocześnie odczytuje oba końce fragmentu DNA, co skutkuje dłuższymi i dokładniejszymi odczytami sekwencjonowania.

Wysoka wydajność i skalowalność: Sekwencjonowanie BGI DNBseq™ zostało zaprojektowane tak, aby było wysoce skalowalne, umożliwiając sekwencjonowanie dużej liczby próbek w jednym przebiegu. Technologia ta może generować ogromne ilości danych, umożliwiając wydajne sekwencjonowanie całych genomów, egzomów, transkryptomów i innych regionów genomu.

Opłacalność: Sekwencjonowanie BGI DNBseq™ oferuje ekonomiczne rozwiązanie do sekwencjonowania o wysokiej przepustowości. Wykorzystując innowacyjne techniki przygotowywania próbek, macierze wzorcowe i zaawansowaną chemię sekwencjonowania, ma na celu obniżenie kosztu sekwencjonowania.

Sekwencjonowanie BGI DNBseq™ zostało szeroko przyjęte w różnych zastosowaniach badawczych genomiki, w tym w genetyce populacyjnej, badaniach chorób, genomice rolniczej i diagnostyce klinicznej. Jego zdolność do szybkiego i ekonomicznego generowania danych sekwencjonowania na dużą skalę przyczyniła się do postępu w badaniach genomicznych i spersonalizowanej medycynie.