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Einzelkern-RNA-Sequenzierung
Der Fortschritt in der Einzelzellerfassung und der Technik zum Aufbau individueller Bibliotheken in Kombination mit Hochdurchsatzsequenzierung ermöglicht Genexpressionsstudien auf Zelle-für-Zelle-Basis.Es ermöglicht eine tiefere und vollständige Systemanalyse komplexer Zellpopulationen, bei der eine Maskierung ihrer Heterogenität durch Mittelwertbildung aller Zellen weitgehend vermieden wird.
Einige Zellen eignen sich jedoch nicht für die Herstellung einer Einzelzellsuspension. Daher sind andere Probenvorbereitungsmethoden erforderlich – die Kernextraktion aus Geweben, d. Zellsequenzierung.
BMK bietet einen 10× Genomics ChromiumTM-basierten Einzelzell-RNA-Sequenzierungsservice an.Dieser Dienst wird häufig in Studien zu krankheitsbezogenen Studien genutzt, beispielsweise zur Differenzierung von Immunzellen, zur Tumorheterogenität, zur Gewebeentwicklung usw.
Räumlicher Transkriptom-Chip: 10× Genomics
Plattform: Illumina NovaSeq-Plattform
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Sequenzierung des gesamten pflanzlichen/tierischen Genoms
Die Neusequenzierung des gesamten Genoms, auch WGS genannt, ermöglicht die Aufdeckung sowohl häufiger als auch seltener Mutationen im gesamten Genom, einschließlich Single Nucleotide Polymorphism (SNP), Insertion Deletion (InDel), Structure Variation (SV) und Copy Number Variation (CNV). ).SVs machen einen größeren Teil der Variationsbasis aus als SNPs und haben einen größeren Einfluss auf das Genom, was erhebliche Auswirkungen auf lebende Organismen hat.Die Long-Read-Resequenzierung ermöglicht eine präzisere Identifizierung großer Fragmente und komplizierter Variationen, da Long-Reads die chromosomale Kreuzung über komplizierte Regionen wie Tandem-Wiederholungen, GC/AT-reiche Regionen und hypervariable Regionen erheblich erleichtern.
Plattform: Illumina, PacBio, Nanopore
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BMKMANU S1000 räumliches Transkriptom
Die räumliche Transkriptomik steht an der Spitze der wissenschaftlichen Innovation und ermöglicht es Forschern, in komplexe Genexpressionsmuster innerhalb von Geweben einzutauchen und gleichzeitig deren räumlichen Kontext zu bewahren.Unter verschiedenen Plattformen hat BMKGene den BMKManu S1000 Spatial Transcriptome Chip entwickelt, der über eine verfügtverbesserte Auflösungvon 5 µM, den subzellulären Bereich erreichend und ermöglichendmehrstufige Auflösungseinstellungen.Der S1000-Chip verfügt über etwa 2 Millionen Spots und verwendet Mikrowells, die mit Perlen bestückt sind, die mit räumlich mit Barcodes versehenen Einfangsonden beladen sind.Aus dem S1000-Chip wird eine mit räumlichen Barcodes angereicherte cDNA-Bibliothek erstellt und anschließend auf der Illumina NovaSeq-Plattform sequenziert.Die Kombination aus räumlich mit Barcodes versehenen Proben und UMIs gewährleistet die Genauigkeit und Spezifität der generierten Daten.Die einzigartige Eigenschaft des BMKManu S1000-Chips liegt in seiner Vielseitigkeit, da er mehrstufige Auflösungseinstellungen bietet, die fein auf verschiedene Gewebe und Detailebenen abgestimmt werden können.Diese Anpassungsfähigkeit macht den Chip zu einer hervorragenden Wahl für verschiedene räumliche Transkriptomstudien und gewährleistet eine präzise räumliche Clusterbildung mit minimalem Rauschen.
Mithilfe des BMKManu S1000-Chips und anderer räumlicher Transkriptomik-Technologien können Forscher ein besseres Verständnis der räumlichen Organisation von Zellen und der komplexen molekularen Wechselwirkungen innerhalb von Geweben erlangen und unschätzbare Einblicke in die Mechanismen liefern, die biologischen Prozessen in einer Vielzahl von Bereichen zugrunde liegen, darunter Onkologie, Neurowissenschaften, Entwicklungsbiologie, Immunologie und botanische Studien.
Plattform: BMKManu S1000-Chip und Illumina NovaSeq
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10x Genomics Visium Spatial Transkriptom
Die räumliche Transkriptomik ist eine hochmoderne Technologie, die es Forschern ermöglicht, Genexpressionsmuster innerhalb von Geweben zu untersuchen und gleichzeitig deren räumlichen Kontext zu bewahren.Eine leistungsstarke Plattform in diesem Bereich ist 10x Genomics Visium in Verbindung mit der Illumina-Sequenzierung.Das Prinzip von 10X Visium basiert auf einem speziellen Chip mit einem bestimmten Erfassungsbereich, in dem Gewebeschnitte platziert werden.Dieser Erfassungsbereich enthält Barcode-Punkte, die jeweils einer eindeutigen räumlichen Position im Gewebe entsprechen.Die eingefangenen RNA-Moleküle aus dem Gewebe werden dann während des Reverse-Transkriptionsprozesses mit eindeutigen molekularen Identifikatoren (UMIs) markiert.Diese Barcode-Spots und UMIs ermöglichen eine präzise räumliche Kartierung und Quantifizierung der Genexpression mit Einzelzellauflösung.Die Kombination aus räumlich mit Barcodes versehenen Proben und UMIs gewährleistet die Genauigkeit und Spezifität der generierten Daten.Durch den Einsatz dieser Spatial Transcriptomics-Technologie können Forscher ein tieferes Verständnis der räumlichen Organisation von Zellen und der komplexen molekularen Wechselwirkungen innerhalb von Geweben erlangen und unschätzbare Einblicke in die Mechanismen bieten, die biologischen Prozessen in verschiedenen Bereichen zugrunde liegen, darunter Onkologie, Neurowissenschaften, Entwicklungsbiologie und Immunologie und botanische Studien.
Plattform: 10X Genomics Visium und Illumina NovaSeq
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Vollständige mRNA-Sequenzierung – Nanopore
Während die NGS-basierte mRNA-Sequenzierung als vielseitiges Werkzeug zur Quantifizierung der Genexpression dient, schränkt die Abhängigkeit von kurzen Lesevorgängen ihre Wirksamkeit bei komplexen transkriptomischen Analysen ein.Die Nanoporensequenzierung hingegen nutzt die Long-Read-Technologie und ermöglicht die Sequenzierung von mRNA-Transkripten voller Länge.Dieser Ansatz ermöglicht eine umfassende Untersuchung von alternativem Spleißen, Genfusionen, Polyadenylierung und der Quantifizierung von mRNA-Isoformen.
Die Nanoporensequenzierung basiert auf elektrischen Echtzeitsignalen einzelner Nanoporenmoleküle.Geführt durch Motorproteine bindet doppelsträngige DNA an Nanoporenproteine, die in einen Biofilm eingebettet sind, und entwindet sich, wenn sie unter einer Spannungsdifferenz durch den Nanoporenkanal wandert.Die charakteristischen elektrischen Signale, die von verschiedenen Basen auf dem DNA-Strang erzeugt werden, werden in Echtzeit erkannt und klassifiziert, was eine genaue und kontinuierliche Nukleotidsequenzierung ermöglicht.Dieser innovative Ansatz überwindet Einschränkungen bei kurzen Lesevorgängen und bietet eine dynamische Plattform für komplexe Genomanalysen, einschließlich komplexer Transkriptomstudien.
Plattform: Nanopore Promethion P48
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mRNA-Sequenzierung in voller Länge – PacBio
Während die NGS-basierte mRNA-Sequenzierung ein vielseitiges Werkzeug zur Quantifizierung der Genexpression ist, schränkt die Abhängigkeit von kurzen Lesevorgängen ihre Verwendung in komplexen transkriptomischen Analysen ein.Die PacBio-Sequenzierung (Iso-Seq) hingegen nutzt die Long-Read-Technologie und ermöglicht die Sequenzierung von mRNA-Transkripten voller Länge.Dieser Ansatz ermöglicht eine umfassende Untersuchung von alternativem Spleißen, Genfusionen und Polyadenylierung, obwohl er aufgrund der großen erforderlichen Datenmenge nicht die erste Wahl für die Quantifizierung der Genexpression ist.
Die PacBio-Sequenzierungstechnologie basiert auf der Einzelmolekül-Echtzeitsequenzierung (SMRT) und bietet einen deutlichen Vorteil bei der Erfassung von mRNA-Transkripten voller Länge.Dieser innovative Ansatz beinhaltet die Verwendung von Zero-Mode-Wellenleitern (ZMWs), mikrogefertigten Wells, die die Echtzeitbeobachtung der DNA-Polymeraseaktivität während der Sequenzierung ermöglichen.Innerhalb dieser ZMWs synthetisiert die DNA-Polymerase von PacBio einen komplementären DNA-Strang und generiert so lange Lesevorgänge, die sich über die gesamten mRNA-Transkripte erstrecken.Der PacBio-Betrieb im CCS-Modus (Circular Consensus Sequencing) erhöht die Genauigkeit durch wiederholte Sequenzierung desselben Moleküls.Die generierten HiFi-Lesevorgänge weisen eine mit NGS vergleichbare Genauigkeit auf und tragen so zu einer umfassenden und zuverlässigen Analyse komplexer transkriptomischer Merkmale bei.Plattform: PacBio Sequel II
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Eukaryotische mRNA-Sequenzierung-Illumina
Die mRNA-Sequenzierung ermöglicht die umfassende Profilierung aller mRNA-Transkripte in Zellen unter bestimmten Bedingungen.Diese hochmoderne Technologie dient als wirksames Werkzeug und enthüllt komplexe Genexpressionsprofile, Genstrukturen und molekulare Mechanismen, die mit verschiedenen biologischen Prozessen verbunden sind.Die mRNA-Sequenzierung ist in der Grundlagenforschung, der klinischen Diagnostik und der Arzneimittelentwicklung weit verbreitet und bietet Einblicke in die Feinheiten der Zelldynamik und der genetischen Regulation.
Plattform: Illumina NovaSeq X
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Nicht referenzbasierte mRNA-Sequenzierung – Illumina
Die mRNA-Sequenzierung ermöglicht die umfassende Profilierung aller mRNA-Transkripte in Zellen unter bestimmten Bedingungen.Diese hochmoderne Technologie dient als wirksames Werkzeug und enthüllt komplexe Genexpressionsprofile, Genstrukturen und molekulare Mechanismen, die mit verschiedenen biologischen Prozessen verbunden sind.Die mRNA-Sequenzierung ist in der Grundlagenforschung, der klinischen Diagnostik und der Arzneimittelentwicklung weit verbreitet und bietet Einblicke in die Feinheiten der Zelldynamik und der genetischen Regulation.
Plattform: Illumina NovaSeq X
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Lange nichtkodierende Sequenzierung – Illumina
Lange nicht-kodierende RNAs (lncRNAs) sind RNAs mit einer Länge von mehr als 200 Nukleotiden, die ein minimales Kodierungspotenzial besitzen und zentrale Elemente innerhalb der nicht-kodierenden RNA sind.Diese im Zellkern und im Zytoplasma vorkommenden RNAs spielen eine entscheidende Rolle bei der epigenetischen, transkriptionellen und posttranskriptionellen Regulation und unterstreichen ihre Bedeutung für die Gestaltung zellulärer und molekularer Prozesse.Die LncRNA-Sequenzierung ist ein leistungsstarkes Werkzeug für die Zelldifferenzierung, Ontogenese und menschliche Krankheiten.
Plattform: Illumina NovaSeq
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Kleine RNA-Sequenzierung – Illumina
Zu den kleinen RNA-Molekülen (sRNA), die typischerweise weniger als 200 Nukleotide lang sind, gehören microRNAs (miRNAs), small interfering RNAs (siRNAs) und piwi-interacting RNAs (piRNAs).Unter diesen sind miRNAs mit einer Länge von etwa 20 bis 24 Nukleotiden besonders hervorzuheben, da sie eine entscheidende regulatorische Rolle in verschiedenen zellulären Prozessen spielen.Mit gewebespezifischen und stadienspezifischen Expressionsmustern weisen miRNAs über verschiedene Spezies hinweg eine hohe Konservierung auf.
Plattform: Illumina NovaSeq
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circRNA-Sequenzierung-Illumina
Die zirkuläre RNA-Sequenzierung (circRNA-seq) dient der Profilierung und Analyse zirkulärer RNAs, einer Klasse von RNA-Molekülen, die aufgrund nichtkanonischer Spleißereignisse geschlossene Schleifen bilden und diesen RNAs eine erhöhte Stabilität verleihen.Während gezeigt wurde, dass einige circRNAs als microRNA-Schwämme fungieren, microRNAs binden und sie daran hindern, ihre Ziel-mRNAs zu regulieren, können andere circRNAs mit Proteinen interagieren, die Genexpression modulieren oder eine Rolle in zellulären Prozessen spielen.Die circRNA-Expressionsanalyse liefert Einblicke in die regulatorischen Rollen dieser Moleküle und ihre Bedeutung in verschiedenen zellulären Prozessen, Entwicklungsstadien und Krankheitszuständen und trägt zu einem tieferen Verständnis der Komplexität der RNA-Regulation im Kontext der Genexpression bei.
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Sequenzierung des gesamten Transkriptoms – Illumina
Die Sequenzierung des gesamten Transkriptoms bietet einen umfassenden Ansatz zur Profilierung verschiedener RNA-Moleküle, der sowohl kodierende (mRNA) als auch nicht-kodierende RNAs (lncRNA, circRNA und miRNA) umfasst.Diese Technik erfasst das vollständige Transkriptom bestimmter Zellen zu einem bestimmten Zeitpunkt und ermöglicht so ein ganzheitliches Verständnis zellulärer Prozesse.Ziel ist es, komplexe regulatorische Netzwerke auf Transkriptomebene aufzudecken und so eine tiefgreifende Analyse wie konkurrierende endogene RNA (ceRNA) und gemeinsame RNA-Analysen zu ermöglichen.Dies markiert den ersten Schritt zur funktionellen Charakterisierung, insbesondere zur Aufklärung der regulatorischen Netzwerke, an denen circRNA-miRNA-mRNA-basierte ceRNA-Wechselwirkungen beteiligt sind.
