Аналитическая и трансляционная геномика
Общий ресурс по аналитической и трансляционной геномике (ATG) предлагает высокопроизводительное секвенирование и другие услуги в области геномики членам Комплексного онкологического центра UNM и другим лицам в UNM и дочерних учреждениях. Наши услуги сосредоточены на секвенировании нового поколения с использованием секвенатора Singular Genomics G4 для генерации полногеномной информации. Эти методы включают в себя анализы пространственной геномики отдельных клеток, секвенирование одноклеточной РНК, регулярное «объемное» секвенирование РНК, целевое секвенирование ДНК, секвенирование всего экзома, ChIP-секвенирование и другие анализы. Эти анализы можно проводить с использованием живых или замороженных клеток или тканей и архивных образцов, таких как FFPE.
Общий ресурс финансируется Комплексным онкологическим центром UNM за счет основного гранта CCSG P30CA118100 и дополнительного финансирования, а также средств штата Нью-Мексико и абонентской платы.
Квалифицированный персонал доступен для консультаций, чтобы помочь пользователям провести наилучшие эксперименты и оптимизировать качество генерируемых данных.
Директор факультета
Вишванатан Паланисами, Кандидат наук
Профессор, терапевт/ Молекулярная медицина
Тел .: (505) 272-0652
Технический директор / Биоинформатика
Кэтрин (Чарли) Брейер, доктор философии | ОФД G22A
Старший технический персонал
Кел Кук | CRF 118, тел.: (505) 272-5564.
Магдалена (Мэгги) Сайфери | CRF 119, тел.: (505) 272-5564.
Олуфунмилола (Фунми) Оебамиджи | ЦРФ цокольный этаж
Аналитическая и трансляционная геномика
ATG доступен всем исследователям Университета Нью-Мексико (UNM) и связанных с ним учреждений. Тем не менее, вам важно предоставить ссылку на P30CA118100, а также упомянуть ATG, а также другие общие ресурсы UNMCCC, которые использовались для получения данных.
Чтобы отдать должное нашему вкладу, мы просим вас включить следующую строку в раздел благодарности ваших рукописей:
Это исследование получило частичное финансирование из гранта поддержки Комплексного онкологического центра UNM NCI P30CA118100 и использовало общий ресурс по аналитической и трансляционной геномике..
Ресурс по аналитической и трансляционной геномике остается в курсе новейших исследований и технологий для решения различных исследовательских вопросов. Если есть приложение, которое вас интересует, но вы не можете найти на этом сайте, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Основное направление деятельности ATG заключается в том, чтобы предложить передовую технологию секвенирования, чтобы помочь исследователям в понимании биологических условий. Наши услуги включают пространственные и одноклеточные геномные анализы, массовое секвенирование РНК, полногеномное секвенирование, целевое секвенирование генной панели и анализы состояния хроматина, такие как ChIP-seq и ATAC-seq. Мы также предлагаем экспертный биоинформатический анализ. Общий ресурс ATG доступен всем преподавателям UNM и дочерних учреждений. Мы настоятельно рекомендуем исследователям связаться с нами, чтобы узнать, как мы можем помочь в их исследованиях, и определить наиболее подходящие методы анализа для достижения их целей.
Пространственная геномика изучить транскриптом в контексте трехмерной структуры ткани. Анализы 3X Visium, Visium HD и Xenium in situ позволяют точно определить расположение транскриптов в тканях и отдельных клетках. Это позволяет анализировать экспрессию генов в отношении соседних клеток, способствуя более глубокому пониманию субструктур, межклеточной коммуникации и сетей.
Одноклеточные анализы позволяют исследователям оценить транскриптом и эпигенетику на уровне отдельных клеток. ATG использует платформу 10x Genomics Chromium, чтобы предложить современное секвенирование отдельных клеток. Различные анализы можно комбинировать в рамках мультиомного подхода, что позволяет анализировать один образец различными способами. Исходный материал может состоять из живых клеток, изолированных ядер или фиксированных образцов. Использование фиксированных образцов позволяет включать архивный материал.
Профилирование иммунных клеток включает анализ разнообразия иммунных клеток, который можно сочетать с транскриптомными анализами.
Массовая геномика относится к проектам секвенирования, которые анализируют образцы в целом и не требуют анализа отдельных клеток или пространственной информации. Некоторыми примерами этих методов являются секвенирование РНК, ChIP-секвенирование, секвенирование всего экзома (WES) и секвенирование всего генома (WGS).
Секвенирование длинного чтения позволяет исследователям изучить использование изоформ в образце. Хотя у нас нет секвенсора длинного чтения, мы можем обеспечить некоторую неограниченную длину чтения (максимальная длина> 4 МБ), используя MinION от Nanopore Technologies.
Анализ данных биоинформатики: Сотрудники ATG Shared Resource используют передовые методы анализа данных для изучения экспрессии генов и данных генотипирования. Наша цель — предложить нашим пользователям высококачественные цифры, подходящие для публикации в их статьях или заявках на гранты. В настоящее время мы используем пакеты программного обеспечения R/Bioconductor для анализа обширных и сложных наборов данных, полученных с помощью методов геномики.
ATG может секвенировать следующие типы:
- Обнаружение мутаций или вариантов генов. Это может включать оценку уровня генетических мутаций в опухоли, анализ конкретных генетических вариаций при конкретном раке или заболевании или оценку того, как клетки реагируют на повреждение ДНК после травмы или лечения. Обычно это достигается с помощью целевого секвенирования генной панели для анализа генов, связанных с раком или некоторыми заболеваниями.
- Исследования экспрессии генов. Транскрипционное профилирование клеток, тканей, органоидов или образцов пациентов, как отдельных клеток, так и в больших количествах.
- Ряд анализов анализа состояния хроматина, от исследований метилирования ДНК до анализов ATAC и ChIP-seq.
- Изучение некодирующих РНК такие как нкРНК, lincРНК и микроРНК.
Пожалуйста, свяжитесь с Келом Куком (kelcook@salud.unm.edu) или Кэтрин Брайер (kbrayer@salud.unm.edu), чтобы записаться на консультацию.
АТГ использует ILAB для выставления счетов.
По вопросам относительно iLabs или для настройки учетной записи/PR для использования в общем ресурсе, пожалуйста электронная почта Мэри Шерман или позвоните по телефону 505-272-4539.
Геномные инструменты
Секвенсор G4
- Гибкий и быстрый секвенсор с парными концами
- Способен производить до 1.6 миллиарда чтений размером 2 x 150 п.н. за 24 часа.
- Может быть настроен на различную длину чтения.
- Совместим практически со всеми библиотеками, которые можно секвенировать на приборах Illumina.
Для получения дополнительной информации: https://singulargenomics.com/g4/
10x Genomics Chromium iX
- Разделяет клетки или ядра для секвенирования отдельных клеток
- Захватывает РНК, белок и/или хроматин
- Анализ экспрессии генов, репертуар иммунных клеток, доступность хроматина, нарушения CRISPR
- Входные данные различаются в зависимости от анализа, но включают суспензии живых клеток, ядра, фиксированные клетки, замороженные ткани и блоки FFPE. Доступны виды-агностические анализы
Для получения дополнительной информации: https://www.10xgenomics.com/instruments/chromium-x-series
10-кратный анализатор Genomics Xenium
- Платформа визуализации пространственной транскриптомики
- Субклеточное разрешение
- Способен захватывать до 5,000 генов.
- Несколько предварительно разработанных генных панелей, которые можно дополнительно настроить (https://www.10xgenomics.com/products/xenium-panels)
Для получения дополнительной информации: https://www.10xgenomics.com/platforms/xenium
10-кратный геномный CytAssist
- Облегчает проведение пространственных транскриптомных анализов Visium и Visium HD.
- Начните с блоков FFPE или предварительно нарезанных FFPE и свежезамороженных секций.
- Совместим с срезами, окрашенными H&E или иммунофлуоресценцией.
Для получения дополнительной информации: https://www.10xgenomics.com/instruments/visium-cytassist
- Биоанализатор Аджилент: Анализ качества/количества ДНК и РНК с использованием минимальных входных данных. (https://www.agilent.com/en/product/automated-electrophoresis/bioanalyzer-systems/bioanalyzer-instrument)
- Флуорометр Qubit II: Количественное определение ДНК и РНК.
- Invitrogen Графиня II FL: Подсчет клеток и количественная оценка доли живых клеток в образце.
- Мягкий октодиссоциатор MACS MilteNY Biotec с нагревателями: Диссоциируйте образцы тканей перед секвенированием отдельных клеток.
- Цяген EZ2: Автоматизированное извлечение ДНК и РНК.
Отдельные инструменты доступны для использования квалифицированными и обученными членами сообщества ЕНД. Общие инструменты доступны в обычное рабочее время, а также в другое время по специальной договоренности. Пожалуйста, свяжитесь с сотрудниками учреждения ATG для получения дополнительной информации об анализах и ценах.
Часто задаваемые вопросы по ATG
Это руководство для исследователей, рассматривающих возможность использования сервисов секвенирования следующего поколения (NGS) из общего ресурса ATG. Всем исследователям рекомендуется проконсультироваться с персоналом ATG перед началом подготовки или анализа образцов. Мы можем помочь с экспериментальным дизайном и, при необходимости, свяжем вас с экспертами-биостатистами, которые помогут с экспериментальным дизайном. Перед началом экспериментов с NGS очень важно продумать план эксперимента, который может быть довольно дорогостоящим.
Массовый секвенирование РНК можно успешно выполнить с минимальным количеством РНК, всего 1 нг мРНК. ATG проверяет их целостность (RIN) при получении РНК с помощью биоанализатора Agilent. Рекомендуемые исходные данные для секвенирования РНК: 150 нг общей РНК для высококачественных РНК и 250 нг для деградированных РНК (например, FFPE РНК). Затем РНК подвергаются рибоделированию для удаления нежелательной рРНК, которая составляет ~90% РНК в клетках.
Эксперименты NGS могут быть дорогостоящими, и их стоимость варьируется в зависимости от рассматриваемого анализа. Кроме того, общая стоимость зависит от набора, используемого для создания библиотек, и необходимой глубины секвенирования. Пожалуйста, свяжитесь с сотрудниками, чтобы получить дополнительную информацию и получить ценовое предложение.
Анализы NGS позволяют получить обширные и сложные наборы данных, которые содержат огромные объемы информации, но которые также сложно анализировать. Общий ресурс ATG обеспечивает первый уровень анализа, включая анализ параметров контроля качества, сопоставление прочтений с соответствующим геномом, идентификацию вариантов последовательностей или подсчета признаков, в зависимости от обстоятельств.
В ATG Shared Resource работает команда экспертов по биоинформатике, которые проведут первоначальный анализ данных, а также будут управлять ими и создавать их резервные копии. Они могут выполнять самые простые виды анализа (например, экспрессию генов из секвенирования РНК). Более глубокий анализ, такой как сопоставление результатов с информацией о пациенте, должен выполняться с использованием данных общего ресурса по биоинформатике или общего ресурса по биостатистике. Сотрудники ATG могут помочь наладить взаимодействие с соответствующими экспертами, которых следует привлечь с самого начала для помощи в планировании эксперимента и контроле качества. Пожалуйста, обсудите ваши потребности в анализе с сотрудниками.
Проверка является неотъемлемой частью каждого эксперимента NGS, и требования различаются в зависимости от типа эксперимента. Пожалуйста, свяжитесь с сотрудниками ATG, чтобы обсудить варианты проверки результатов NGS.
Директор учреждения, Вишванатан Паланисами, доктор философии, может предоставить письма поддержки и рекомендации по описанию общего ресурса ATG и потенциальных экспериментов NGS в заявках на гранты. Доктор Паланисами работал в многочисленных исследовательских секциях NIH, ACS и DOD и рассматривал множество заявок на гранты, включая эксперименты NGS. Его собственные гранты включают в себя эксперименты NGS. Он может помочь с написанием разделов вашего гранта, посвященных экспериментам NGS, и указать на потенциальные ловушки и вещи, которых следует избегать.
Самый простой способ критиковать эксперимент NGS - описать его как рыбалку. Вот некоторых вещей, которых следует обязательно избегать.
- Не предлагайте охарактеризовать гены, которые вы еще не идентифицировали. Если у вас нет предварительных данных, вы не знаете, какие гены и сколько генов вы найдете. Однако, скорее всего, их число будет исчисляться сотнями. Просто сказать, что вы выберете несколько интересных генов для изучения, — это быстрый способ получить плохую оценку по гранту. Если возможно, ваш эксперимент должен проверять гипотезу. Например, вы можете предположить, что индуцируются определенные гены (например, гены апоптоза). Затем вы можете предложить использовать анализы NGS для проверки этого (и предложить ПЦР в реальном времени в качестве резервного подхода). Таким образом, вы можете проверить гипотезу, предложить ожидаемые результаты и средства контроля (например, гены, которые должны меняться вверх и вниз), что является гораздо лучшим способом проведения эксперимента NGS (или любого другого эксперимента). Просто заниматься поиском генов — плохой подход, который всегда вызывает гнев наблюдательного комитета.
- Простое заявление о том, что вы будете использовать какую-то программу для анализа данных или группировки генов в пути, также приведет к неприятностям. Данные NGS могут быть чрезвычайно сложными и для анализа потребуются статистические методы. Известные данные о путях развития крайне неполны. В любом случае, большинство генов не участвуют в этих путях. Вам понадобится хорошо спланированный подход к анализу данных. У вас должен быть способ определить, сработал ли эксперимент или нет (например, активировались ли ожидаемые гены апоптоза?).
- Эксперимент NGS не должен быть просто абзацем в конце одной из ваших целей. Что бы вы ни делали, ни в коем случае не добавляйте эксперимент NGS в конец заявки на грант как нечто, что вы «тоже будете делать». Эксперименты NGS большие, дорогие и сложные, и их нельзя проводить на заднем плане. Многие, многие гранты содержат описание эксперимента NGS в один абзац, который также будут проводить исследователи. Это громоотвод для критики со стороны рецензентов.
- Если вы ищете гены, вы должны искать их не зря. Не предлагайте просто искать регулируемые гены, не предлагая что-то с ними сделать. Поиск генов, которые движутся вверх и вниз, не является достаточно важной целью. Вы должны искать гены с определенной целью (например, проверять какую-то гипотезу).