Pilz-Whole-Genome-de-novo-Sequenzierung

CD Genomics bietet die vollständige Genomsequenzierung von Pilzen mit dem PacBio Sequel-System an, um tiefere Einblicke in die genetische Struktur und Funktionen zu ermöglichen. Wir sind führend in Wissen, Praxis und Erfahrung.

Die Einführung der gesamten Pilzgenomsequenzierung von Neuem Sequenzierung

Pilze spielen eine entscheidende Rolle in der Biosphäre und sind eng mit dem menschlichen Leben verbunden, mit wichtigem medizinischem und wirtschaftlichem Wert. Pilze sind an einer Vielzahl von Aktivitäten beteiligt – einige Pilze sind Zersetzer, Parasiten oder Krankheitserreger anderer Organismen, während andere nützliche Partner in Symbiosen mit Tieren, Pflanzen oder Algen sind. Einige Pilze beeinflussen die menschliche Gesundheit auf verschiedene Weise. Pilze sind auch die Hauptquelle für Antibiotika.

Die Erfassung des gesamten Pilzgenoms ist die Grundlage der Pilzforschung, um die Pilzvielfalt, das Wachstum, die Ernährung, die Physiologie, die Genetik, den Stoffwechsel und die Ökologie besser zu verstehen. Daher wurden Hunderte von Pilzgenomen sequenziert und sind heute öffentlich verfügbar, mit einem signifikanten Anstieg. Obwohl diese Initiativen typischerweise erheblich fragmentierte Genomassemblierungen hervorgebracht haben, fehlen oft große zusammenhängende genomische Regionen. Viele wichtige genomische Merkmale befinden sich in intergenischem DNA, die in den aktuellen Genomassemblierungen oft fehlt.

Um dieses Problem zu lösen, führt CD Genomics die PacBio-Plattform ein. Diese Maschine verwendet die Technologie der Echtzeit-Detektion einzelner Moleküle (SMRT), die eine Echtzeit-Sequenzierung einzelner Polymerasemoleküle ermöglicht. Die SMRT-Detektion basiert auf den Eigenschaften von Zero-Mode-Wellenleitern (ZMWs), die aus an nanophotonische Einschlussstrukturen gebundenen DNA-Polymerasen bestehen. Diese Technologie erfordert keine Amplifikation der genomischen DNA, was eines der Hauptprobleme anspricht. Zweitgeneration-Sequenzierung Technologien; was zu dem geringsten Grad an Verzerrung und längeren Lese-Längen führt (Durchschnitt >15.000 bp, einige Reads >100.000 bp). Mit den langen Reads von SMRT-Sequenzierung Im PacBio-System können wir vollständige de-novo-Assemblierungen für Pilzgenome erzeugen, die 0 Lücken oder N-basierten Fehler erreichen oder annähern, mit einem Contig N50 von über 1 Mb und einer Genauigkeit von 99,999 %. Darüber hinaus bieten wir an mikrobielle Ganzgenomsequenzierung durch die Verwendung von Next-Generation-Sequenzierung.

Was sind die Vorteile des gesamten Pilzgenoms? von neuem Sequenzierung

• Umfassende Offenlegung der Genomarchitektur.
• Genau Bestimmung der Genanzahl und -positionierung.
• Beschleunigung des Fortschritts in der biologischen Forschung.
• Umfangreiche Projekterfahrung.
• Sicherung von hochwertigen Daten.
• Kurze Durchlaufzeiten mit wettbewerbsfähigen Preisvorteilen.
• Spezialisiertes Team für die Analyse biologischer Informationen.

Was sind die Anwendungen des gesamten Genoms von Pilzen? von Neuem Sequenzierung

• Pilzforschung: Die Kraft der Pilzgenomsequenzierung stärkt die Pilzforschung, indem sie Vorhersagen über wichtige Gene und Proteine vorschlägt und somit ein Verständnis ihrer grundlegenden Funktionen und möglichen Mechanismen ermöglicht.
• Pflanzenpathogenität: Die Untersuchung der Auswirkungen der Sequenzierung von Pilzgenomen identifiziert spezifische Gene pathogener Pilze, die mit landwirtschaftlichen Kulturen interagieren. Diese Technik beleuchtet die evolutionären Beziehungen zu nah verwandten Arten und schafft Möglichkeiten für vergleichende genomische Studien.
• Essbare und medizinische Pilze: Die Analyse von annotierten Pilzgenomsequenzen offenbart komplexe Stoffwechselwege und entdeckt Stoffwechselprodukte, die für den Menschen von Nutzen sind. Darüber hinaus legt sie eine wichtige Grundlage für die Untersuchung der phylogenetischen Beziehungen von Pilzen durch vergleichende Genomik. Das Gebiet der biologischen Kontrolle von Pilzpathogenen und Studien zu industriellen Hefen profitiert ebenfalls von dieser Forschung.
• Analyse der Wechselwirkungen im Ökosystem: Die Sequenzierung von Pilzgenomen kann erheblich dazu beitragen, Gene zu entdecken, die mit verschiedenen biotischen Entitäten, wie Pflanzen und Tieren, interagieren. Diese Forschung verbessert unser Verständnis der Rolle und des Einflusses von Pilzen innerhalb von Ökosystemen und erleichtert die Erforschung der empfindlichen Netzwerke von Arteninteraktionen und deren Stabilität innerhalb solcher Ökosysteme.
• Antimykotische Forschung: Durch den Vergleich von Pilzgenomsequenzen können Forscher Gene und Wege aufdecken, die mit der antimykotischen Resistenz verbunden sind. Dies bietet eine theoretische Grundlage für die Entwicklung neuartiger antimykotischer Mittel, ein essentielles Unterfangen im Kampf gegen Pilzinfektionen und die Herausforderungen, die durch die Resistenz gegen antimykotische Medikamente entstehen.
• Umweltverschmutzungsüberwachung: Pilze zeigen ein hohes Maß an Sensibilität gegenüber Umweltveränderungen, wobei ihre Populationszusammensetzung und metabolische Aktivität erheblich von Umweltfaktoren beeinflusst werden. Durch die Nutzung des Potenzials der Genomsequenzierungstechnologie kann die Verteilung, Diversität und das metabolische Potenzial von Pilzen, die unter verschiedenen Umweltbedingungen bestehen, effizient überwacht werden. Dies hat einen entscheidenden Wert für die Verfolgung von Verschmutzung und ökologische Restaurierungsinitiativen.
• Biotechnologische Anwendungen: Die Ergebnisse aus der Sequenzierung von Pilzgenomen eignen sich für die Entwicklung biologischer Kontrollen gegen pathogene Pilze, die Verbesserung industrieller Hefen und eine Vielzahl anderer biotechnischer Anwendungen. Ein tiefes Verständnis des Pilzgenoms kann die Produktion und Qualität von Bioprodukten steigern und somit den Fortschritt im biotechnologischen Bereich fördern.

Pilz-Ganzgenom von Neuem Sequenzierungs-Workflow

Unser hochqualifiziertes Expertenteam führt das Qualitätsmanagement durch, indem es jedes Verfahren befolgt, um umfassende und genaue Ergebnisse sicherzustellen. Der allgemeine Arbeitsablauf für die Ganzgenomsequenzierung von Pilzen ist unten skizziert.

Dienstspezifikation

	Beispielanforderungen DNA-Menge: ≥ 10 μg, Konzentration ≥ 50 ng/μl DNA Reinheit: OD260/280 = 1,8 ~ 2,0 ohne Abbau oder RNA-Kontamination
	Sequenzierung 20 kb Bibliothek, ≥ 60X Genomabdeckungstiefe
	Bioinformatikanalyse Genomassemblierung Genvorhersage Genannotierung Vergleichende Genom-Analyse von Arten

Analyse-Pipeline

Liefergegenstände

• Die ursprünglichen Sequenzierungsdaten
• Experimentelle Ergebnisse
• Datenanalysebericht
• Details zur Fungal Whole Genome de novo Sequenzierung für Ihre Schreibanpassung.

PacBio, die Sequenzierer der dritten Generation, ist äußerst robust und kosteneffektiv und sollte die bevorzugte Plattform für die Sequenzierung von Pilzgenomen sein, insbesondere für solche, von denen bekannt ist, dass sie schwer zu sequenzieren sind. CD Genomics verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Bereitstellung von Dienstleistungen zur Sequenzierung des gesamten Pilzgenoms. Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen und ein detailliertes Angebot.

Demonstrationsergebnisse

FAQs zur de novo Sequenzierung des gesamten Genoms von Pilzen

1. Was sind die Herausforderungen bei der Vorbereitung von Pilzproben?

Einige Proben neigen zur Degradation, daher empfehlen wir eine schnelle Bibliothekskonstruktion und Sequenzierung nach der DNA-Extraktion. Einige Pilzstämme sind schwer zu kultivieren, daher wird eine Bibliothekskonstruktion mit einer kleinen Menge DNA oder eine whole-genome Amplifikation empfohlen. Für Proben, bei denen die DNA-Isolation schwierig ist, können Sie Methoden aus der Literatur heranziehen.

2. Warum ist die Untersuchung des Pilzgenoms erforderlich?

Im Vergleich zu Bakterien sind die Genome von Pilzen, Plasmide und die Probenvorbereitung komplizierter. Darüber hinaus wurden nur wenige Pilzgenome veröffentlicht. Durch Genomumfragen können wir Informationen über die Genomgröße, den GC-Gehalt, repetitive Sequenzen und Plasmide erhalten, die den Weg für die umfassende Sequenzierung und Genomassemblierung ebnen können.

Fungal Whole Genome de novo Sequenzierungs-Fallstudien

Genomsequenz, Zusammenstellung und Charakterisierung von zwei Metschnikowia fructicola Stämme, die als Biokontrollmittel gegen Nacherntekrankheiten eingesetzt werden

Zeitschrift: Frontiers in Microbiology
Impactfaktor: 6,064
Veröffentlicht: 03. April 2018

Hintergrund

Die Hefe Metschnikowia fructicola wurde als ein effizienter biologischer Bekämpfungsagent von Nacherntekrankheiten bei Obst und Gemüse berichtet und ist die Grundlage des kommerziell formulierten Produkts "Shemer." Forscher haben die gesamte Genomsequenz von zwei Stämmen von M. fructicola.

Methoden

Ergebnisse

Stamm 277 von M. fructicola wurde auf dem PacBio RS II Sequencer (P6-C4 Kit, 20 Kb Bibliothek, 24 SMRT-Zellen, Zielabdeckung von 20X) sequenziert und ergab ein hochwertiges Entwurfgenom, das aus 93 Contigs mit einem N50 von 957.836 bp besteht. Die geschätzte Genomgröße beträgt ungefähr 26 Mb. Insgesamt wurden 8.629 Gene mit MAKER vorhergesagt, und 6.262 wurden erfolgreich mit Blast2GO und InterProScan annotiert.

M. fructicola AP47 wurde mit der Illumina MiSeq-Technologie sequenziert, die Bibliotheksinsertgröße beträgt 330 bp, paired-end 300 bp. Die Genomgröße (_26 Mb) von beiden M. fructicola Stämme sowie die Mutationsrate könnten darauf hindeuten, dass M. fructicola könnten genomische Veränderungen durchlaufen, um sich an Pflanzenoberflächen anzupassen, verschiedene Umweltstressfaktoren zu tolerieren und unter eingeschränkten Nährstoffressourcen zu überleben.

Fazit

Die Studie umfasste das Sequenzieren und Vergleichen der Genome von zwei Stämmen von M. fructicola (277 und AP47), was eine bemerkenswert hohe Mutationsrate offenbart. Weitere Sequenzierungen zusätzlicher Stämme sind notwendig, um festzustellen, ob diese hohe Mutationsrate intrinsisch ist für M. fructicola oder spezifisch für bestimmte geografische Regionen und Pflanzenwirte. Beide Stämme wiesen eine Genomgröße von etwa 26 Mb auf, was auf eine potenzielle genomische Anpassungsfähigkeit an Pflanzenoberflächen, Umweltstress und begrenzte Nährstoffressourcen hinweist. Das Vorhandensein zahlreicher Cluster sekundärer Metaboliten, YAP und mit CAZymes verwandter Gene deutet darauf hin M. fructicoladie Anpassung an die Pflanzenumgebung. Besonders bemerkenswert war die Identifizierung von 1.145 putativen CAZymen im Genom, die als Ziele für die Untersuchung von Enzymen zur Kontrolle von Pilzkrankheiten in vivo dienen könnten und deren Potenzial als Behandlungen für Früchte und Pflanzen bewertet werden kann.

Referenz:

1. Edoardo P.; et al. Genomsequenz, Zusammenstellung und Charakterisierung von zwei Metschnikowia fructicola Stämme, die als Biokontrollmittel gegen Nacherntekrankheiten eingesetzt werden. Grenzen der Mikrobiologie. 2017, 8:1-15.