Metagenomic Seq.

Metagenomowe sekwencjonowanie (Metagenom Seq) to zaawansowana technika badawcza wykorzystywana do analizowania kompletnych zestawów materiału genetycznego pochodzącego od różnych mikroorganizmów, które zamieszkują określone środowisko, takie jak gleba, woda, jelita, skóra itp. Dzięki Metagenom Seq można zbadać wszystkie mikroorganizmy obecne w próbce, bez konieczności ich uprzedniego hodowania w laboratorium. Proces ten pozwala uzyskać szczegółowe informacje o bioróżnorodności mikroorganizmów, ich funkcjach oraz interakcjach w danym ekosystemie.

Przebieg Procesu Metagenomic Seq

1. Pobranie próbki: Pierwszym krokiem jest pobranie próbki z interesującego środowiska. Może to być próbka wody, gleby, próbka z przewodu pokarmowego, skóry lub innych tkanek.
2. Izolacja DNA: Z pobranej próbki izolowane jest całkowite DNA. Jest to kluczowy etap, ponieważ całe DNA (z mikroorganizmów, takich jak bakterie, wirusy, grzyby) musi być ekstraktowane bez zanieczyszczeń.
3. Przygotowanie bibliotek: Fragmentacja DNA i dodanie adapterów do sekwencjonowania oraz indeksów (umożliwiających multiplexing).
4. Sekwencjonowanie: Analiza na platformach Illumina, ONT oraz Pac-Bio.
5. Analiza bioinformatyczna: Identyfikacja taksonomiczna, wykrywanie drobnoustrojów chorobotwórczych lub genów związanych z opornością na antybiotyki.

Zastosowanie Metagenomic Seq

1. Badania mikrobiomu człowieka – Metagenomowe sekwencjonowanie jest szeroko stosowane do badań mikrobiomu ludzkiego, w tym mikrobiomu jelitowego, skórnego, czy oddechowego. Pozwala na zrozumienie roli mikroorganizmów w zdrowiu człowieka, w tym ich wpływu na trawienie, odporność, a także choroby takie jak otyłość, cukrzyca, czy choroby zapalne jelit.
2. Monitoring środowiskowy – Metagenomika jest wykorzystywana do badania bioróżnorodności mikroorganizmów w różnych ekosystemach naturalnych, takich jak gleby, wody gruntowe, rzeki, jeziora. Umożliwia ocenę wpływu zanieczyszczeń na mikroorganizmy oraz monitorowanie zmieniających się warunków ekologicznych.
3. Badanie patogenów – Dzięki tej metodzie możliwe jest szybkie wykrycie nowych patogenów, które mogą być trudne do wykrycia tradycyjnymi metodami mikrobiologicznymi. Stosuje się ją m.in. w diagnostyce chorób zakaźnych i w identyfikacji patogenów w próbkach klinicznych.
4. Biotechnologia i przemysł – Metagenomika jest stosowana do poszukiwania nowych enzymów, białek, czy metabolitów, które mogą mieć zastosowanie w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, czy energetycznym. Badania te pozwalają na odkrycie nowych zasobów biologicznych z mikroorganizmów naturalnych.
5. Rolnictwo i bioremediacja – W rolnictwie metagenomika pomaga zrozumieć, jak mikroorganizmy wpływają na zdrowie roślin, jak mogą pomagać w biodegradacji pestycydów, czy poprawiać jakość gleby. Może być także stosowana w bioremediacji, tj. oczyszczaniu środowiska z zanieczyszczeń chemicznych przy użyciu mikroorganizmów.

Charakterystyka techniczna usługi Metagenom Seq. – Illumina

• Tryb sekwencjonowania: 2x150bp
• Ilość danych na próbkę (output):
  • 6 Gb danych na próbkę – standardowe, rekomendowane podejście
  • 10 Gb danych na próbkę
  • 20 Gb danych na próbkę;
  • Inna / Niestandardowa (na specjalne życzenie klienta).

• Rekomendowane wymagania dotyczące próbek (Illumina):
  • Typ próbki: gDNA
  • Ilość: > 50ng
  • Koncentracja (NanoDrop): >20 ng/μL
  • Objętość: >20 μL
  • Czystość (OD260/280): 1.6 – 2.5
• MINIMALNE wymagania dotyczące próbek (Illumina):
  • Typ próbki: gDNA
  • Ilość: > 30ng
  • Koncentracja (Qubit): >1 ng/μL
  • Objętość: >20 μL

Możliwa jest również izolacja DNA z dostarczonych próbek. Szczegóły tutaj.

Charakterystyka techniczna usługi Metagenom Seq. – PacBio

• Długie odczyty, 8kb
• Ilość danych na próbkę (output):
  • 10 Gb danych na próbkę – standardowe, rekomendowane podejście
  • 20 Gb danych na próbkę
  • Inna / niestandardowa (na specjalne życzenie klienta).

• Rekomendowane wymagania dotyczące próbek (Pac-Bio):
  • Typ próbki: gDNA
  • Ilość: > 15 000 ng
  • Koncentracja (NanoDrop): >50 ng/μL
  • Objętość: >20 μL
  • Czystość (OD260/280): 1.6 – 2.5
• MINIMALNE wymagania dotyczące próbek (Pac-Bio):
  • Typ próbki: gDNA
  • Ilość: > 10 000 ng
  • Koncentracja (Qubit): >50 ng/μL
  • Objętość: >20 μL

Możliwa jest również izolacja DNA z dostarczonych próbek. Szczegóły tutaj.

Charakterystyka techniczna usługi Metagenom Seq. – ONT

• Długie odczyty, 10kb
• Ilość danych na próbkę (output):
  • 6 Gb danych na próbkę – standardowe, rekomendowane podejście
  • 10 Gb danych na próbkę
  • Inna / niestandardowa (na specjalne życzenie klienta).

• Rekomendowane wymagania dotyczące próbek (ONT):
  • Typ próbki: gDNA
  • Ilość: > 3 000 ng
  • Koncentracja (NanoDrop): > 50 ng/μL
  • Objętość: >20 μL
  • Czystość (OD260/280): 1.6 – 2.5
• MINIMALNE wymagania dotyczące próbek (Pac-Bio):
  • Typ próbki: gDNA
  • Ilość: > 2 000 ng
  • Koncentracja (Qubit): > 40 ng/μL
  • Objętość: >20 μL

Możliwa jest również izolacja DNA z dostarczonych próbek. Szczegóły tutaj.

Analiza Bioinformatyczna

Zaawansowana analiza bioinformatyczna w pakiecie Metagenom Seq. obejmuje m.in.:

• Adnotacja funkcji: Nr, GO, KEGG, eggNOG, Pfam, SwissProt, CAZy, CARD, PHI-base, CYPED, QS, BacMet
• Analiza bioróżnorodności – na poziomie funkcji i gatunku
• Składniki i względna obfitość
• Analizę bioróżnorodności alfa i beta
• Analizę różnic między grupami
• Analizę korelacji i powiązań