Технологии секвенирования нового поколения на переднем крае современных геномных исследований

Высочайшая производительность, скорость и масштабируемость технологий NGS позволяют учёным исследовать биологические системы на недосягаемом ранее уровне. С использованием капиллярных секвенаторов проект «Геном человека» обошёлся в 3 млрд. долларов и длился более 10 лет. Для сложных геномных исследований нашего времени необходима производительность, которая выходит за рамки возможностей традиционных методов секвенирования ДНК.

Технологии NGS способны удовлетворить возросшие потребности исследователей, и становятся повседневным исследовательским инструментом.
NGS является универсальным инструментом для широкого спектра областей исследования.

Секвенирование ДНК

В процессе секвенирования ДНК происходит детектирование сигналов от включающихся в комплементарную цепь нуклеотидов. В технологиях NGS этот процесс протекает одновременно в огромном количестве независимых реакций, что позволяет получить последовательность огромного числа отдельных фрагментов.

Новейшие секвенаторы компании Illumina позволяют получить последовательность до полутора тысяч миллиардов пар нуклеотидов в одном запуске, что позволяет быстро секвенировать как относительно небольшие участки ДНК, так и целые геномы.

NGS позволяет совершить переход на качественно новый уровень исследований при выполнении следующих задач по секвенированию ДНК

• Полногеномное секвенирование (WGS)
  Исследование целых геномов любого размера и степени сложности
• Секвенирование экзома
  Секвенирование кодирующей области ДНК как более дешёвая альтернатива полногеномному секвенированию
• Целевое ресеквенирование
  Секвенирование отдельных генов или других целевых последовательностей
• Секвенирование de novo
  Секвенирование и сборка неизвестных геномов
• Митохондриальное секвенирование
  Исследование мутаций в митохондриальной ДНК

Секвенирование РНК

Развитие секвенирования РНК совершило прорыв в исследовании экспрессии генов. Новые технологии, применяемые на всех этапах получения последовательностей РНК от подготовки образцов до анализа полученных данных, позволяют проводить быстрое и детальное исследование всего транскриптома.

Области применения NGS при секвенировании РНК

• Анализ экспрессии генов
  Идентификация и количественный анализ как редко, так и часто встречающихся транскриптов. Динамический диапазон измерения составляет более шести порядков
• Секвенирование транскриптома
  Выравнивание полученных последовательностей на стыки экзонов для поиска изоформ, новых транскриптомов и фьюженов генов. Получение информации о цепи ДНК, с которой происходил синтез РНК.
• Анализ деградированного материала
  Транскриптомный анализ любых образцов, включая деградированные

Эпигенетические факторы

Технологии NGS позволяют проводить эпигенетичечкие исследования в масштабах целого генома.

• Секвенирование метилома
  Исследование метильных меток на ДНК в масштабе всего генома
• Секвенирование малых РНК
  Поиск новых малых РНК и оценка представленности известных типов малых РНК в образцах
• ChIP-Seq
  Массовый анализ данных иммунопреципитации хроматина позволяет получать профили связывания белковых факторов во всём геноме

Самая распространённая технология секвенирования нового поколения

В основе работы секвенаторов Illumina лежит технология Sequencing by Synthesis (SBS). Непревзойдённая производительность и высочайшая точность получамых данных сделали приборы на основе технологии SBS самыми популярными в мировом научном и медицинском сообществе. Широкое распространение платформы Illumina позволяет использовать новейшие алгоритмы обработки данных и протоколы исследований.

Видеоссылки