Наука
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
-
Исследование целых геномов любого размера и степени сложности
-
Секвенирование кодирующей области ДНК как более дешёвая альтернатива полногеномному секвенированию
-
Секвенирование отдельных генов или других целевых последовательностей
-
Секвенирование и сборка неизвестных геномов
-
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
-
Идентификация и количественный анализ как редко, так и часто встречающихся транскриптов. Динамический диапазон измерения составляет более шести порядков
-
Выравнивание полученных последовательностей на стыки экзонов для поиска изоформ, новых транскриптомов и фьюженов генов. Получение информации о цепи ДНК, с которой происходил синтез РНК.
-
Транскриптомный анализ любых образцов, включая деградированные
Эпигенетические факторы
Технологии NGS позволяют проводить эпигенетичечкие исследования в масштабах целого генома.
-
Исследование метильных меток на ДНК в масштабе всего генома
-
Поиск новых малых РНК и оценка представленности известных типов малых РНК в образцах
-
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.