خانه
خدمات
خدمات تحقیقاتی
خدمات تشخیصی
خدمات سلامت شخصی
گیاهی، حیوانی و میکروارگانیسم
سوالات متداول
بلاگ
تماس با ما
اپلیکیشن
ورود
Farsi 
English  English
Farsi  Farsi / فارسی

توالی یابی ژنوم با طول بلند (Long Read Fragment Whole Genome Sequencing)

شرح خدمت

روش کنونی توالی‌یابی کل ژنوم مبتنی بر خوانش کوتاه (Whole Genome Sequencing (WGS)) ، پرکاربردترین روش برای شناسایی ناهنجاری‌های ژنومی مانند جهش‌های نقطه‌ای با طول خوانش معمولاً کمتر از چند صد جفت باز، است.  کارائی بالای رویکرد WGS مبتنی بر خوانش کوتاه، در تشخیص جهش‌های نقطه‌ای، indelها و تغییرات تعداد نسخه به اثبات رسیده است. با این‌حال، توالی‌یابی خوانش کوتاه، اغلب منجر به توالی‌هایی با شکاف های چارچوب بندی (scaffolding gaps)، اریبی ناشی از محتوای GC بالا، توالی‌های تکراری و توالی‌های با همردیفی اشتباه می‌شود. برای بررسی ژنوم انسان با وضوح بالاتر و کیفیت بهتر، گردش کار استانداردNGS ، به‌ویژه در کشف تنوع ساختاری پیچیده (SV)، به دلیل پوشش خوانش ناکافی در نقاط شکست و فقدان وابستگی (مجاورت) ژنومی در دامنه بلند، به چالش کشیده شده است.

 

 فناوری

فناوری نوآورانهBGI Single Tube Long Fragment Read (stLFR)، اطلاعات دامنه بلندی را با توالی‌یابی دقیق خوانش کوتاه، پوشش یکنواخت و قابلیت تشخیص SV ممتاز ایجاد کرده و همزمان، تکرارپذیری و سازگاری (انسجام) را نیز حفظ می‌کند. با مقدار کمی DNA ژنومی HMW  (به اندازه 1 ng، تقریباً 300 معادل ژنومیک) که به یک لوله حاوی 30 میلیون مهره بارکد دار اضافه می شود، مولکول‌های gDNA بارکد شده و در معرض پرایمینگ (آماده سازی) تصادفی و تکثیر پلیمرازی قرار می‌گیرند. سپس، قطعات DNA با بارکد مشترک آزاد شده و به دنبال آن فرآیند آماده‌سازی کتابخانه تغییر یافته صورت می‌گیرد. کتابخانه‌های حاصل، وارد مراحل ساخت DNA Nanoball  (DNB™) و توالی‌یابی DNBSEQ می‌شوند. الگوریتم محاسباتی اختصاصی BGI از بارکدها برای مونتاژ خوانش‌های توالی‌یابی به مولکول اصلی DNA HMW  استفاده کرده و امکان ساخت بخش‌های پیوسته واریانت های فازی را فراهم می کند.

 

خوانش قطعه بلند در WGSبرای تشخیص (شناسایی) واریانت های ساختاری SV ممتاز

در مقایسه با  خدمات متداولWGS ، توالی یابی کل ژنوم مبتنی برstLFR (lfrWGS)، اریبی کمتر، پوشش بیشتر، تکرارپذیری بالاتر و اطلاعات ژنومی تقریباً کاملی را ارائه می‌دهد. این شیوه، تشخیص واریانت های ساختاری را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد؛ درحالی‌که این حساسیت بالا را در تشخیص SNP،  Indelو CNV حفظ می‌کند. lfrWGS مشکل ضریب خطای بالا و هزینه بالای پلتفرم‌های توالی‌یابی خوانش بلند Pacific Biosciences  و Oxford Nanopore را ندارد، در حالی که ابزاری برای شناسایی بسیاری از واریانت‌های پیچیده ژنومی از جمله SV از طریق حفظ محاسباتی وابستگی (انسجام) ژنومی فراهم می سازد.

 

کاربردها

  • تشخیص واریانت رگه زایشی (Germline)
  • تشخیص واریانت سوماتیکی.
  • واریانت‌های DNA مرتبط با فنوتیپ (بیماری).
  • کشف واریانت‌های ساختاری (SV Discovery).
  • تشخیص تنوع تعداد نسخه (تشخیص CNV).
  • کشف نشانگر زیستی.

 

استاندارد کیفیت توالی‌یابی

  • آماده سازی Co-barcoded LFR (کتابخانه LFR با بارکد مشترک).
  • توالی‌یابی PE100 DNBSEQ™.
  • تضمین بالای 80 درصد بازها با امتیاز کیفی ≥Q30.
  • خدمات آزمایشگاهی CAP/CLIA در دسترس است.
  • تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک استاندارد و سفارشی موجود است.
  • قابلیت ذخیره‌سازی داده‌های موجود و کاربردهای بیوانفورماتیک.

 

الزامات نمونه

ما می‌توانیم gDNA، خون کامل، بافت تازه منجمد شده و پلت های سلولی شما را با شرایط کلی زیر پردازش کنیم:

  • DNA ژنومی > 500ng(c>1ng/ul).
  • خون کامل > 1ml.
  • حداقل اندازه قطعه DNA باید بیشتر از 23 کیلوباز باشد.
  • ارسال روی یخ خشک.

 

مدت زمان ارائه خدمات

  • به طور معمول 40 روز کاری از زمان پذیرش کنترل کیفیت (QC) نمونه تا دسترسی به داده‌های خام فیلتر شده.
  • امکان تسریع در ارائه خدمات وجود دارد.

 

سوالات متداول

س 1. چگونه فناوری stLFR  حصول اطلاعات قطعات بلند را امکان پذیر می‌کند؟

با استفاده از فناوری stLFR، هر مولکول gDNA بلند با یک بارکد منحصربه‌فرد برچسب‌گذاری می‌شود، در نتیجه تمام قطعات کوتاه مشتق شده از یک مولکول بلند، بارکد یکسانی دارند. درحالی‌که، بارکد بین مولکول‌های بلند متفاوت است. پس از توالی‌یابی، اطلاعات خوانش و نیز توالی بارکد مربوطه به دست می‌آید. به این ترتیب، می‌توانیم اطلاعات خوانش مولکول‌های بلند gDNA را از طریق اطلاعات بارکد بازیابی کنیم.

 

س 2. چگونه DNA قطعه بلند را ذخیره کنیم؟

پس از استخراج، gDNA  قطعه بلند را می‌توان به مدت  6 ماه در دمای 4 درجه سانتی‌گراد و به مدت یک سال در دمای 20- درجه سانتی‌گراد نگهداری کرد. اما توصیه می‌شود، فقط یک بار در دمای 20- درجه سانتی‌گراد منجمد و ذوب شود. چرخه‌های ذوب/انجماد مکرر، باعث تخریب نمونه خواهد شد و DNA نمونه را نباید تکان داد یا به شدت مخلوط کرد تا از شکسته شدن قطعه DNA بلند جلوگیری شود.

 

 س 3. فناوری stLFR چه کاری می‌تواند انجام دهد؟

در تلفیق با فناوری توالی‌یابی DNBSEQTM، فناوری stLFR تشخیص واریانت‌های کوچک با کیفیت بالا، فازبندی ژنوم دیپلوئید، تجزیه و تحلیل تنوع ساختاری بزرگ، فراخوانی جهش ژن‌های بسیار همولوگ و غیره را امکان‌پذیر می‌سازد که در زمینه‌هایی مانند سلامت باروری، مکانیسم‌های سرطان و بیماری‌های تک ژنی کاربرد دارد.

 س 4. آیا مقاله ای در خصوص  استفاده از فناوری stLFR منتشر شده است؟

بله، چندین مقاله منتشر شده است که نشان می‌دهد stLFR نه تنها SNPها و InDelها (که به طور معمول به وسیله WGS  انجام می شود) را شناسایی می‌کند، بلکه تنوع ساختاری بزرگ (CNV، SV) در ژنوم را از طریق فازبندی و اطلاعات بارکد مشترک شناسایی می‌کند. این اطلاعات مرتبط با جهش، می تواند روند متاستاز تومور را بهتر تشریح کند. قابل ذکر است، نرخ تشخیص SVهای شناخته شده در NA12878 می‌تواند 100 درصد باشد.

 س 5. مزایای lfrWGS در مقایسه با توالی‌یابی خوانش بلند و خوانش  های کوتاه چیست؟

شناسایی دقیق جهش DNA با استفاده از توالی‌یابی خوانش بلند تک مولکولی با نرخ خطای تک نوکلئوتیدی 5-15 درصد، به طور ویژه‌ دشوار است. درحالی‌که، توالی‌یابی ‌خوانش کوتاه، به دلیل اضافه شدن های کوتاه، در تشخیص SV اریبی داشته، و این مورد با ارتقای الگوریتم نیز قابل حل نیست. علاوه‌براین، ورودی DNA stLFR می‌تواند به اندازه 1 نانوگرم باشد.