Opis usługi Sekwencjonowania Całego Genomu w oparciu o technologię LFR (ang. long fragment read)
Obecna metoda Sekwencjonowania Całego Genomu z krótkimi odczytami jest najpowszechniej używaną metodą do identyfikacji aberracji w obrębie genomu, takich jak mutacji punktowych z długością odczytu standardowo mniej niż kilkaset par zasad. Udowodniono, że to metoda WGS oparta na krótkich odczytach jest wysoce informatywna pod względem wykrywania mutacji punktowych, indeli i zmian liczby kopii. Jednakże, sekwencjonowanie krótkich odczytów często daje wyniki sekwencjonowania z lukami w strukturze, wysokim poziomem tła z powodu wysokiej zawartości GC, powtarzającymi się sekwencjami i źle dopasowanymi sekwencjami. Aby zbadać genom ludzki w wyższej rozdzielczości, z lepszą jakością, standardowa procedura NGS nie wystarcza, szczególnie dla odkrywania złożonych wariantów strukturalnych (SV) z powodu niewystarczającego pokrycia odczytu w punktach przerwania i utraty ciągłości genomowej w dużym zasięgu.
Technologia
Innowacyjna technologia LFR w pojedynczej probówce (stLFR) firmy BGI daje odczyty dłuższe niż 10 kp z wysoką dokładnością zgodności, jednolitym pokryciem i wyższą zdolnością wykrywania SV, z jednoczesnym utrzymaniem reproduktywności i spójności. Niewielka ilość wyjściowego genomowego DNA HMW (już od 1 ng odpowiadającemu 300 odpowiedników genomowych) dodawana jest do pojedynczej probówki zawierającej 300 milionów kulek z kodem kreskowym, gdzie cząsteczki gDNA są kodowane i poddawane przypadkowemu przyłączaniu primerów i amplifikacji za pomocą polimerazy. Fragmenty DNA z kodem kreskowym są uwalniane i następnie modyfikowane podczas procesu przygotowania biblioteki. Powstałe biblioteki podlegają tworzeniu Nanokulek DNA (DNBTM) i sekwencjonowaniu DNBSeq. Własny algorytm obliczeniowy BGI wykorzystuje kody kreskowe do składania odczytów sekwencjonowania do oryginalnej cząsteczki DNA HMW, umożliwiając budowę ciągłych segmentów wariantów fazowych.
WGS Odczytów Długich Fragmentów dla Lepszego Wykrywania SV
W porównaniu z tradycyjnymi usługami WGS, WGS stLFR zapewnia niższy poziom tła, wyższe pokrycie, wyższą reproduktywność i prawie kompletną informację genomową. To znacząco poprawia wykrywanie wariantów strukturalnych z jednoczesnym utrzymaniem tej samej znakomitej czułości dla wykrywania SNP, Indeli i CNV. WGS lfr nie ma problemu wysokiego współczynnika błędu i wysokich kosztów sekwenatorów do długich odczytów z Pacific Biosciences i Oxford Nanopore, ale dostarcza sposób wykrywania wielu złożonych wariantów genomowych w tym SV przez obliczeniowe utrzymanie ciągłości genomowej.
Sekwenator NGS DNBseq™
Usługi Sekwencjonowania Całego Genomu Człowieka BGI standardowo wykonywane są na własnym sekwenatorze DNBseq™, w celu uzyskania świetnych danych sekwencjonowania po najniższych kosztach w branży.
DNBseq™ jest własną technologią sekwencjonowania, opracowaną przez filię firmy BGI-Complete Genomics w Dolinie Krzemowej. System wykorzystuje kombinatoryczną syntezę sond ( ang. Combinatorial Probe-Anchor Synthesis (cPAS), linearnej isotermicznej Replikacji Rolling-Circle i technologii nanokulek DNA(DNBTM).
Publikacje
1.Wang, O., et al., Efficient and unique cobarcoding of second-generation sequencing reads from long DNA molecules enabling cost-effective and accurate sequencing, haplotyping, and de novo assembly. Genome Res, 2019. 29(5): p. 798-808.
2.Peters, B.A., J. Liu, and R. Drmanac, Co-barcoded sequence reads from long DNA fragments: a cost-effective solution for “perfect genome” sequencing. Front Genet, 2014. 5: p. 466.
Zastosowanie
Etapy projektu
Firma BGI dba o próbki klienta od rozpoczęcia projektu do raportu z wynikami. Bardzo doświadczeni profesjonaliści laboratoryjni ściśle przestrzegają procedur jakościowych, aby zapewnić integralność wyników sekwencjonowania.
Specyfikacja usługi sekwencjonowania
Usługi sekwencjonowania całego genomu firmy BGI przeprowadzane są na sekwenatorze DNBseq™ NGS generując niższe koszty i mniejszy czas wykonania w porównaniu z innymi sekwenatorami.
Standard jakości sekwencjonowania
Czas realizacji
Firma BGI akceptuje próbki gDNA, krwi, świeżej, zamrożonej tkanki i FFP i peletu komórkowego spełniające poniższe ogólne wymagania:
Analiza Danych
Oprócz surowych danych wyjściowych, BGI oferuje zakres standardowych i spersonalizowanych bioinformatycznych bazy danych dla projektu sekwencjonowania całego genomu.
Analiza standardowa
Przykład zastosowania
Poniższy rysunek przedstawia studium przypadku, w którym dzięki technologii WGSlfr (górne panele) został pomyślnie zsekwencjonowany i zidentyfikowany zmutowany fragment genu SMN1 (lewe panele), którego mutacje są odpowiedzialne za genetyczną chorobę Rdzeniowy Zanik Mięśni (SMA). Bliźniaczo podobny gen SMN2 (prawe panele) często zakłóca wynik zwykłego WGS (dolne panele), błędnie przedstawiając wyniki sekwencjonowania i mapowania, co uniemożliwia rozwiązanie tego przypadku. WGSlfr pozwala na analizę obszaru genomu, który nie jest dostępny dla zwykłego WGS.
