Агригеномика

Геномные технологии Illumina для маркет-ассоциированной селекции сельскохозяйственных животных и растений

Компания Illumina ― признанный лидер в области разработки оборудования и тест-систем для геномной селекции сельскохозяйственных животных и растений.

Готовые решения Illumina для агригеномики предлагаются на двух платформах


Секвенаторы нового поколения (NGS)

Портфолио секвенаторов Illumina располагает приборами для решения задач любой производительности. Вы можете подобрать подходящую платформу для своих исследований ― от настольных систем для небольшой лаборатории до мощных секвенаторов для работы с масштабными проектами. Широкий спектр решений для различных задач в агригеномике (от ампликонов до полных геномов).

  • Секвенирование полного генома
  • Таргетное секвенирование
  • Генотипирование путем секвенирования
  • Метагеномные исследования
  • Анализ транскриптомов и эпигеномов растений и животных

В основе работы секвенаторов Illumina лежит технология Sequencing by Synthesis (SBS). Непревзойдённая производительность и высочайшая точность получаемых 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.

Секвенатор MiSeq

– первая система на рынке NGS, представляющая собой готовое решение. Все этапы исследования ― генерация кластеров, секвенирование и анализ данных ― происходят на одном приборе.

Благодаря широкому выбору наборов реагентов для секвенирования производительность системы может составлять от 300 млн п.н. до 15 млрд п.н., что делает её подходящей для решения различных задач в агригеномике. Длина прочтения составляет от 50 п.н. до 2х300 п.н.

Основные приложения

  • Генотипирование сельскохозяйственных животных (КРС, свиньи, овцы, лошади, др.) и растений
  • Исследование возбудителей бактериальных и вирусных заболеваний сельскохозяйственных животных и растений
  • Быстрое секвенирование небольших геномов, наборов генов и любых ампликонов
  • 16S-Метагеномика (расшифровка «суммарного» генома бактериологических сообществ)
  • Оценка безопасности пищевых продуктов

Более подробно с линейкой секвенаторов Illumina можно ознакомиться здесь.

Cканер биочипов высокой плотности iScan System

iScan System ― автоматизированная система для высокопроизводительного анализа SNP-биочипов, позволяющая проводить генетические исследования быстро и эффективно.

Illumina предлагает обширное портфолио биочипов различной плотности для генотипирования животных и растений. На сегодняшний день разработано более 50 готовых чипов, и еще больше кастомных чипов под конкретные задачи пользователей.

iScan ― передовой сканер биочипов высокой плотности, делающий доступными все современные направления генетического анализа для лабораторий с любым потоком образцов.

iScan поддерживает обширное портфолио инновационных биочипов Illumina для генотипирования животных и растений (готовые и кастомные чипы).

В системе iScan используются высококачественные лазеры, оптика и система детекции, что позволяет достичь субмикронного разрешения и непревзойденной производи-тельности. Результатом является существенно меньшее время сканирования без ущерба для качества получаемых данных и воспроизводимости. Большие значения отношения сигнал/шум, высокая чувствительность, низкий предел детекции и широкий динамический диапазон позволяют получать на системе iScan данные исключительного качества и находят свое применение в GWAS (Genome-Wide Association Studies).

iScan является гибкой системой, позволяющей пользователю подобрать отвечающую его нуждам конфигурацию любой производительности. Интеграция с автоматической пипетирующей станцией, ЛИС и станцией подачи биочипов позволяет автоматизировать рабочий процесс, снизить время ручной работы, увеличить поток образцов и воспроизводимость результатов. Специально разработанная для iScan лабораторная информационная система (LIMS) позволяет регистрировать образцы, отслеживать их на протяжении всего рабочего процесса и управлять целыми проектами.

Анализ полученных данных происходит в программе GenomeStudio, располагающей инструментами визуализации, управления данными и формирования отчетов.

Инсталляция прибора и обучение пользователей эксплуатации и пробоподготовке осуществляются нашими сертифицированными специалистами. Все наши пользователи могут рассчитывать на своевременную и квалифицированную поддержку по вопросам продукции Illumina.

Перечень наиболее популярных биочипов для генотипирования животных и растений

llumina предлагает самый широкий на рынке спектр чипов для генотипирования животных и растений: чипы собственной разработки Illumina, чипы совместной разработки с другими производителями, чипы разработанные в сотрудничестве с международным агроконсорциумом, а также чипы под индивидуальные заказы пользователей.

Производство Illumina

КРС Bovine LD
Bovine SNP501
Bovine HD
7 931 SNP
53 714 SNP
777 962 SN
(26 пород)
(19 пород)
(20 пород)
Свиньи Porcine SNP60 v2 65 000 SNP (9 пород)
Овцы Ovine SNP50 54 000 SNP  
Собаки Canine HD 170 000 SNP  
Кукуруза Maize LD
Maize SNP50
3 000 SNP
56000 SNP
 

1 Bovine SNP50 ― Золотой стандарт в генотипировании КРС

Производство GeneSeek® Genomic Profiler (GGP), Illumina совместно с Neogen ®

КРС GGP Bovine 150K
GGP Bos Indicus HD
GGP Bovine LD Array
150 000 SNP для пород Bos Taurus
74 000 SNP для пород Bos indicus
26 000 SNP для пород Bos indicus и Bos taurus
Свиньи GGP Porcine HD
GGP Porcine LD
70 000 SNP для всех основных пород свиней
10 000 SNP для всех основных пород свиней
Лошади GGP Equine Array 65 000 SNP для всех основных пород лошадей
Мыши GGP GIGA-MUGA 143 000 SNP из 159 инбредных линий
Картофель GGP Potato Array 12 000 SNP

Кастомные чипы

Изготовление биочипов под требования заказчика

С Illumina Вы не ограничены выбором. Создание собственной панели, в соответствии с Вашим конкретным исследовательским интересом. Возможность получить практически любой SNP для любого вида.

Большинство чипов Illumina поддерживает опцию кастомизации ― к уже готовым маркерам Вы можете добавить свои собственные и получить инструмент для генотипирования полностью отвечающий Вашим нуждам (возможность включить данные из общедоступных или собственных баз данных).

Кастомные чипы охватывают 3 000–700 000 маркеров и 1 152–1 000 000 образцов.

Предлагается широкий видовой спектр по генотипированию растений

  • яблоня
  • вишня
  • виноград
  • картофель
  • томат
  • перец
  • хлопок
  • кукуруза
  • соя
  • рис
  • пшеница
  • и другие
Кастомный мультичип Infinium XT

Масштабные целевые одновидовые или многовидовые анализы на одном биочипе

  • от 100 до 50 000 SNP с коэффициентом конверсии не менее 95%
  • 96 образцов на чипе
  • общее время пробоподготовки сокращено до 2 дней

Заказ чипов Infinium XT доступен при минимальном количестве образцов ― от 100 000.

От 100 000 до 1 000 000 образцов в год в одной лаборатории.

Узнайте больше об имеющихся в настоящее время консорциумах, а также доступных и находящихся в разработке биочипах на сайте Illumina.

TruSeq Bovine Parentage Sequencing Pane

Готовое решение для установления родства у мясных и молочных пород крупного рогатого скота методом NGS (на платформе MiSeq).

Помимо происхождения КРС, панель позволяет оценить носительство полиморфизмов (SNP), ассоциированных с рядом заболеваний, а также рядом биологически-значимых признаков, таких как фертильность, качество мяса и молока.

TruSeq Bovine Parentage Sequencing Panel включает все маркеры, рекомендованные Международным обществом по изучению генетики животных (ISAG).

Панель является готовым решением и включает все необходимые реагенты для приготовления библиотек и секвенирования, а также доступ к ПО для анализа данных. Один набор рассчитан на генотипирование 96 образцов КРС.

Описание панели Количество SNP
SNP для установления родства
Основные SNP, отобранные ISAG 100
Дополнительные SNP, отобранные ISAG 100
Варианты, ассоциированные с заболеваниями
Пренатальные/перинатальные летальные состояния (HH1, HH3, HH4, MH1 и т.д.) 12
Постнатальные/взрослые летальные состояния (цитруллинемия, врожденная мышечная дистония, кардиомиопатия, миоклонус и т.д.) 17
Нелетальные неблагоприятные состояния (синдром Марфана, протопорфирия,  гемофилия А и т.д.) 19
Варианты, ассоциированные с экономически значимыми признаками
Фертильность быков 1
Рост и внешний вид 4
Качество мяса 4
Качество молока 6
Общее количество SNP/вариантов 263
TruSeq Genotype Ne Kit

TruSeq Genotype Ne Kit ― это кастомная панель для установления родства, подтверждения чистоты породы/сорта и маркер-ассоциированной селекции. Данный набор позволяет проводить таргетное генотипирование любых видов животных и растений медотом секвенирования на платформах MiniSeq, MiSeq и NextSeq 550.

Решение направлено на севенирование отдельных точек, а не генов целиком. Панель может включать 16 – 5000 исследуемых маркеров (SNPs, инсерции, делеции), мультиплекс до 5000 ампликонов за реакцию. Размер ампликонов: 150 bp и 175 bp. При этом, можно задавать маркеры без полностью собранного референсного генома. Несложно обновить панель в случае открытия новых маркеров. В набор входят все реагенты для приготовления индексированных библиотек и секвенирования.

Анализ данных осуществляется с помощью стандартной программы TruSeq Amplicon BaseSpace App.
Минимальный заказ ― из расчета на 384 образца, далее + кратно 96.

Видеоссылки