علم الجينوم التحليلي والمتحرك
يقدم المورد المشترك لعلم الجينوم التحليلي والانتقالي (ATG) تسلسلًا عالي الإنتاجية وخدمات جينومية أخرى لأعضاء مركز السرطان الشامل التابع لجامعة UNM وغيرهم في جامعة UNM والمؤسسات التابعة لها. تتمحور خدماتنا حول تسلسل الجيل التالي، وذلك باستخدام جهاز التسلسل Singular Genomics G4 لتوليد معلومات على مستوى الجينوم. تشمل هذه الأساليب فحوصات الجينوم المكانية أحادية الخلية، وتسلسل الحمض النووي الريبي (RNA-seq) للخلية الواحدة، وتسلسل الحمض النووي الريبي (RNA-seq) العادي، وتسلسل الحمض النووي المستهدف، وتسلسل الإكسوم الكامل، وتسلسل ChIP، وغيرها من الاختبارات. يمكن إجراء هذه الاختبارات باستخدام الخلايا الحية أو المجمدة أو الأنسجة وعينات المحفوظات مثل FFPE.
يتم تمويل الموارد المشتركة من قبل مركز السرطان الشامل UNM من خلال منحة CCSG الأساسية P30CA118100 والتمويل الإضافي، بالإضافة إلى أموال من ولاية نيو مكسيكو ورسوم المستخدم.
يتوفر الموظفون ذوو الخبرة لإجراء مشاورات لمساعدة المستخدمين في إنشاء أفضل التجارب الممكنة وتحسين جودة البيانات الناتجة.
مدير الكلية
فيسواناثان بالانيسامي، دكتوراه
دكتور جامعى، الطب الباطني/ الطب الجزيئي
Tel: (505) 272-0652
المدير الفني / المعلوماتية الحيوية
كاثرين (تشارلي) براير ، دكتوراه | سي آر إف جي 22 أ
كبار الموظفين الفنيين
كيل كوك | CRF 118، هاتف: (505) 272-5564
ماجدالينا (ماجي) سايفيري | CRF 119، هاتف: (505) 272-5564
أولوفونميلولا (فونمي) أويباميجي | CRF الطابق الأرضي
علم الجينوم التحليلي والمتحرك
ATG متاحة لجميع الباحثين في جامعة نيو مكسيكو (UNM) والمؤسسات ذات الصلة. ومع ذلك، من الضروري بالنسبة لك تقديم اقتباس لـ P30CA118100 وذكر أيضًا ATG، إلى جانب الموارد المشتركة الأخرى لاتفاقية الأمم المتحدة المناخية بشأن تغير المناخ (UNMCCC) التي تم استخدامها لإنتاج البيانات.
من أجل منح الفضل لمساهماتنا، نرجو منك تضمين السطر التالي في قسم الشكر في مخطوطاتك:
تلقت هذه الدراسة تمويلًا جزئيًا من منحة دعم مركز السرطان الشامل التابعة لجامعة UNM NCI P30CA118100 واستخدمت الموارد المشتركة لعلم الجينوم التحليلي والتحويلي.
مورد الجينوم التحليلي والانتقالي يبقى على اطلاع بأحدث الاختبارات والتقنيات لمعالجة الأسئلة البحثية المختلفة. إذا كان هناك تطبيق يهمك ولكن لا يمكنك العثور عليه على هذا الموقع، فلا تتردد في الاستفسار عنه.
التركيز الأساسي لـ ATG هو تقديم تكنولوجيا التسلسل المتقدمة لمساعدة الباحثين في فهم الظروف البيولوجية. تشمل خدماتنا فحوصات الجينوم المكانية وحيدة الخلية، وتسلسل الحمض النووي الريبي (RNA-seq)، وتسلسل الجينوم الكامل، وتسلسل لوحة الجينات المستهدفة، وفحوصات حالة الكروماتين مثل ChIP-seq وATAC-seq. كما نقدم أيضًا تحليلًا متخصصًا للمعلوماتية الحيوية. يمكن الوصول إلى موارد ATG المشتركة لجميع أعضاء هيئة التدريس في جامعة UNM والمؤسسات التابعة لها. نحن نحث الباحثين بشدة على الاتصال بنا لاستكشاف كيف يمكننا المساعدة في أبحاثهم وتحديد الاختبارات الأكثر ملاءمة لتحقيق أهدافهم.
الجينوم المكاني فحص النسخة ضمن سياق البنية ثلاثية الأبعاد للأنسجة. يمكن لفحوصات 3X Visium وVisium HD وXenium في الموقع أن تحدد بدقة مواقع النصوص داخل الأنسجة والخلايا المفردة. وهذا يتيح تحليل التعبير الجيني فيما يتعلق بالخلايا المجاورة، وتسهيل فهم أعمق للبنى التحتية، والاتصالات بين الخلايا، والشبكات.
فحوصات خلية واحدة تمكين الباحثين من تقييم النسخ وعلم الوراثة اللاجينية على مستوى الخلايا الفردية. تستخدم ATG منصة Genomics Chromium 10x لتقديم أحدث تسلسل للخلية الواحدة. يمكن الجمع بين فحوصات مختلفة في نهج متعدد omic، مما يتيح تحليل عينة واحدة بطرق مختلفة. قد تتكون المادة المصدر من خلايا حية، أو نوى معزولة، أو عينات ثابتة. يسمح استخدام العينات الثابتة بإدراج المواد المؤرشفة.
تنميط الخلايا المناعية يتضمن تحليل تنوع الخلايا المناعية، والذي يمكن دمجه مع فحوصات النسخ.
الجينوم السائبة يشير إلى مشاريع التسلسل التي تحلل العينات ككل ولا تتطلب تحليل الخلايا المفردة أو المعلومات المكانية. بعض الأمثلة على هذه التقنيات هي RNA-seq، وChIP-seq، وتسلسل الإكسوم الكامل (WES)، وتسلسل الجينوم الكامل (WGS).
تسلسل القراءة الطويلة تمكن الباحثين من فحص استخدام الشكل الإسوي داخل العينة. على الرغم من أننا لا نملك جهاز تسلسل قراءة طويل، إلا أنه يمكننا توفير بعض طول القراءة غير المقيد (الطول الأقصى > 4 ميجابايت) باستخدام MinIONs من Nanopore Technologies.
تحليل بيانات المعلوماتية الحيوية: يستخدم موظفو الموارد المشتركة لدى ATG تقنيات تحليل البيانات المتقدمة لفحص بيانات التعبير الجيني والتنميط الجيني. هدفنا هو أن نقدم لمستخدمينا أرقامًا عالية الجودة مناسبة للنشر في مقالاتهم أو طلبات المنح. في الوقت الحاضر، نستخدم حزم برامج R/Bioconductor لتحليل مجموعات البيانات الشاملة والمعقدة التي تنتجها تقنيات علم الجينوم.
يمكن لـ ATG تسلسل الأنواع التالية:
- الكشف عن الطفرات أو المتغيرات الجينية. يمكن أن يشمل ذلك تقييم مستوى الطفرات الجينية في الورم، أو تحليل اختلافات جينية محددة في سرطان أو مرض معين، أو تقييم كيفية استجابة الخلايا لتلف الحمض النووي بعد الإصابة أو العلاج. عادة، يتم تحقيق ذلك عن طريق استخدام تسلسل لوحة الجينات المستهدفة لتحليل الجينات المرتبطة بالسرطان أو أمراض معينة.
- دراسات التعبير الجيني. التنميط النسخي للخلايا أو الأنسجة أو الأعضاء العضوية أو عينات المرضى، إما كخلايا فردية أو بكميات أكبر.
- مجموعة من فحوصات تحليل حالة الكروماتين، من دراسات مثيلة الحمض النووي إلى فحوصات ATAC إلى ChIP-seq، متاحة.
- دراسة الـRNA غير المشفر مثل ncRNAs و lincRNAs و miRNAs.
يرجى الاتصال إما كيل كوك (kelcook@salud.unm.edu) أو كاثرين براير (kbrayer@salud.unm.edu) لتحديد موعد للتشاور.
استخدامات ATG iLab للدفع.
للأسئلة المتعلقة iLabs أو لإعداد حساب/علاقات عامة للاستخدام في المورد المشترك، يرجى إرسال بريد إلكتروني بالاكشي ريدي باندابالي أو الاتصال 505-272-4539.
أدوات الجينوم
جهاز التسلسل G4
- جهاز تسلسل مزدوج مرن وسريع
- قادر على إنتاج ما يصل إلى 1.6 مليار قراءة 2 × 150 نقطة أساس خلال 24 ساعة
- يمكن تهيئتها لمجموعة متنوعة من أطوال القراءة
- متوافق مع جميع المكتبات تقريبًا التي يمكن تسلسلها على أدوات Illumina.
لمزيد من المعلومات: https://singulargenomics.com/g4/
10x جينوميكس كروم iX
- أقسام الخلايا أو النوى لتسلسل الخلية الواحدة
- يلتقط الحمض النووي الريبي (RNA) والبروتين و/أو الكروماتين
- فحص التعبير الجيني، ذخيرة الخلايا المناعية، إمكانية الوصول إلى الكروماتين، اضطرابات كريسبر
- تختلف المدخلات مع الفحص، ولكنها تشمل تعليق الخلايا الحية، والنوى، والخلايا الثابتة، والأنسجة المجمدة، وكتل FFPE. فحوصات ملحد الأنواع المتاحة
لمزيد من المعلومات: https://www.10xgenomics.com/instruments/chromium-x-series
محلل الجينوم Xenium 10x
- منصة التصوير المكاني للنسخ
- القرار الخلوية الفرعية
- قادرة على التقاط ما يصل إلى 5,000 الجينات
- لوحات جينية متعددة مصممة مسبقًا ويمكن تخصيصها بشكل أكبر (https://www.10xgenomics.com/products/xenium-panels)
لمزيد من المعلومات: https://www.10xgenomics.com/platforms/xenium
و10X الجينوم CytAssist
- يسهل فحوصات النسخ المكاني Visium وVisium HD
- ابدأ من كتل FFPE أو FFPE المقطعة مسبقًا والأقسام المجمدة الطازجة
- متوافق مع المقاطع الملونة H&E أو التألق المناعي
لمزيد من المعلومات: https://www.10xgenomics.com/instruments/visium-cytassist
- المحلل الحيوي اجيلنت: تحليل جودة/كمية DNA وRNA باستخدام الحد الأدنى من المدخلات. (https://www.agilent.com/en/product/automated-electrophoresis/bioanalyzer-systems/bioanalyzer-instrument)
- مقياس التألق Qubit II: قياس الحمض النووي والحمض النووي الريبي.
- الكونتيسة إينفيتروجن II فلوريدا: عد الخلايا وقياس نسبة الخلايا الحية في العينة.
- Miltenyi Biotec لطيف MACS Octo Dissociator مع سخانات: فصل عينات الأنسجة قبل تسلسل الخلية الواحدة.
- كياجين EZ2: استخراج الحمض النووي والحمض النووي الريبي الآلي.
تتوفر أدوات مختارة للاستخدام من قبل الأعضاء المؤهلين والمدربين في مجتمع UNM. الأدوات المشتركة متاحة خلال ساعات العمل العادية وفي أوقات أخرى بترتيبات خاصة. يرجى التواصل مع موظفي ATG Facility للحصول على مزيد من المعلومات حول الاختبارات والتسعير.
الأسئلة الشائعة حول ATG
هذه إرشادات للباحثين الذين يفكرون في استخدام خدمات تسلسل الجيل التالي (NGS) من المورد المشترك ATG. يتم حث جميع الباحثين على التشاور مع فريق عمل مجموعة ATG قبل البدء في تحضير العينات أو تحليلها. يمكننا المساعدة في التصميم التجريبي ، وإذا لزم الأمر ، نوصلك بخبراء الإحصاء الحيوي الذين يمكنهم المساعدة في التصميم التجريبي. من المهم جدًا التفكير في التصميم التجريبي قبل البدء في تجارب NGS ، والتي قد تكون باهظة الثمن.
يمكن تنفيذ الجزء الأكبر من تسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA-seq) بنجاح باستخدام كميات قليلة من الحمض النووي الريبي (RNA)، بقدر أقل من 1 نانوجرام من الحمض النووي الريبوزي (mRNA). يتحقق ATG من سلامتها (RIN) عند تلقي RNAs، باستخدام Agilent Bioanalyzer. المدخلات المقترحة لـ RNA-seq هي 150 نانوغرام من إجمالي الحمض النووي الريبي (RNA) للـ RNA عالي الجودة و 250 نانوغرام للـ RNA المتدهورة (مثل FFPE RNA). يتم بعد ذلك استنفاذ الـ RNAs لإزالة الـ rRNA غير المرغوب فيه، والذي يشكل حوالي 90٪ من الـ RNA في الخلايا.
يمكن أن تكون تجارب NGS باهظة الثمن، وتختلف التكاليف وفقًا للمقايسة المعنية. بالإضافة إلى ذلك، تعتمد التكلفة الإجمالية على المجموعة المستخدمة لبناء المكتبات وعمق التسلسل المطلوب. يرجى التواصل مع الموظفين للحصول على مزيد من المعلومات والحصول على عرض أسعار.
تنتج فحوصات NGS مجموعات بيانات واسعة النطاق ومعقدة تحتوي على كميات هائلة من المعلومات ولكن قد يكون من الصعب أيضًا تحليلها. يوفر مورد ATG المشترك المستوى الأول من التحليل، بما في ذلك تحليل معلمات مراقبة الجودة، ومواءمة القراءات مع الجينوم المناسب، وتحديد متغيرات التسلسل أو عدد الميزات، حسب الاقتضاء.
لدى ATG Shared Resource فريق من خبراء المعلوماتية الحيوية الذين سيقومون بإجراء التحليل الأولي للبيانات والذين سيقومون بإدارة البيانات وعمل نسخة احتياطية منها. يمكنهم إجراء أنواع التحليلات الأكثر وضوحًا (مثل التعبير الجيني من RNA-seq). ينبغي إجراء المزيد من التحليلات المتعمقة، مثل ربط النتائج بمعلومات المريض، باستخدام المدخلات من الموارد المشتركة للمعلومات الحيوية أو الموارد المشتركة للإحصاء الحيوي. يمكن لموظفي ATG المساعدة في إقامة تفاعلات مع الخبراء المناسبين، الذين يجب أن يشاركوا منذ البداية للمساعدة في التصميم التجريبي ومراقبة الجودة. يرجى مناقشة احتياجاتك التحليلية مع الموظفين.
يعد التحقق جزءًا لا يتجزأ من كل تجربة NGS، وتختلف المتطلبات وفقًا لنوع التجربة. يرجى التواصل مع موظفي ATG لمناقشة خيارات التحقق من نتائج NGS.
يمكن لمدير المنشأة، فيسواناثان بالانيسامي، الحاصل على دكتوراه، تقديم خطابات دعم ونصائح حول وصف موارد ATG المشتركة وتجارب NGS المحتملة في طلبات المنح. وقد عمل الدكتور بالانيسامي في العديد من أقسام الدراسات في المعاهد الوطنية للصحة، وACS، ووزارة الدفاع، وقام بمراجعة العديد من طلبات المنح، بما في ذلك تجارب NGS. تتضمن منحه الممولة تجارب NGS فيها. يمكنه المساعدة في كتابة أقسام المنحة الخاصة بك فيما يتعلق بتجارب NGS والإشارة إلى المخاطر المحتملة والأشياء التي يجب تجنبها.
أسهل طريقة لانتقاد تجربة NGS هي وصفها بأنها رحلة صيد. إليك بعض الأشياء التي يجب عليك تجنبها بالتأكيد.
- لا تقترح وصف الجينات التي لم تحددها بعد. إذا لم تكن لديك بيانات أولية، فلن تعرف ما هي الجينات أو عدد الجينات التي ستجدها. ومع ذلك، فمن المرجح أن يصل عددهم إلى المئات. إن مجرد القول بأنك ستختار بعض الجينات المثيرة للاهتمام لدراستها هو طريقة سريعة للحصول على درجة سيئة في المنحة الخاصة بك. إذا كان ذلك ممكنًا، يجب أن تختبر تجربتك فرضية ما. على سبيل المثال، قد تفترض أنه سيتم تحفيز جينات معينة (مثل جينات موت الخلايا المبرمج). ثم يمكنك اقتراح استخدام فحوصات NGS لاختبار ذلك (واقتراح تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي كنهج احتياطي). وبهذه الطريقة يمكنك اختبار فرضية، واقتراح النتائج والضوابط المتوقعة (على سبيل المثال الجينات التي يجب أن ترتفع وتنخفض)، وهي طريقة أفضل بكثير لإجراء تجربة NGS (أو أي تجربة أخرى). إن مجرد البحث عن الجينات هو أسلوب سيئ ويثير دائمًا حفيظة لجنة المراجعة.
- إن مجرد القول بأنك ستستخدم بعض البرامج لتحليل البيانات أو تجميع الجينات في مسارات سيؤدي أيضًا إلى وقوعك في مشكلة. يمكن أن تكون بيانات NGS معقدة للغاية، وسوف تتطلب أساليب إحصائية للتحليل. بيانات المسار المعروفة غير مكتملة على الإطلاق. على أي حال، معظم الجينات ليست في المسارات. سوف تحتاج إلى نهج جيد التخطيط لتحليل البيانات. يجب أن يكون لديك طريقة لمعرفة ما إذا كانت التجربة ناجحة أم لا (على سبيل المثال، هل تم تنشيط جينات موت الخلايا المبرمج المتوقعة؟).
- يجب ألا تكون تجربة NGS مجرد فقرة في نهاية أحد أهدافك. مهما فعلت ، لا تقم مطلقًا بإضافة تجربة NGS إلى نهاية طلب المنحة كشيء "ستفعله أيضًا". تجارب NGS كبيرة ومكلفة ومعقدة ولا يمكن إجراؤها كفكرة لاحقة. تحتوي العديد والعديد من المنح على وصف من فقرة واحدة لتجربة NGS التي سيقوم بها الباحثون أيضًا. هذا هو مانع الصواعق للنقد من المراجعين.
- إذا كنت تبحث عن الجينات ، فيجب أن تبحث عنها لسبب ما. لا تقترح فقط البحث عن الجينات الخاضعة للرقابة دون اقتراح فعل شيء معها. إن العثور على الجينات التي ترتفع وتنخفض ليس هدفًا مهمًا بدرجة كافية. تحتاج إلى البحث عن الجينات مع وضع بعض الأغراض في الاعتبار (على سبيل المثال ، بعض الفرضيات المراد اختبارها).