Whole Genome Sequencing (WGS)

Whole Genome Sequencing to zaawansowana metoda sekwencjonowania, która pozwala na określenie pełnej sekwencji genomu organizmu. Technika ta umożliwia analizę całego DNA, niezależnie od tego, czy pochodzi od bakterii, roślin, zwierząt, czy ludzi.

Przebieg Procesu WGS

Zastosowanie WGS:

Warianty usługi WGS

• Human WGS
• Resequencing WGS (rośliny/zwierzęta) z genomem referencyjnym
• De novo WGS - brak genomu referencyjnego
• Hi-C based Genome Assembly

Charakterystyka techniczna usługi WGS:

• Tryb sekwencjonowania:
  • Illumina: 2x150bp
  • ONT: 8kb lub 100kb do sekwencjonowania de novo WGS
  • PacBio Revio: 15 kb-HiFi
• Rekomendowane pokrycie genomu / ilość danych na próbkę:
  • Human WGS and Reseq. WGS
    • MGI DNBSEQ-T7: ≥ 30 X
    • Nanopore PromethION 48: ≥ 30 X
    • PacBio Revio: ≥ 10 X
  • De novo WGS - rekomendowane podejście multiplatformowe obejmujące:
    • Genome Survey: Illumina NovaSeq: ≥ 50 X
    • Genome Sequencing: PacBio Revio: ≥ 30X
    • Gap Filling: Nanopore PromethION 48 (read length 100 kb): ≥ 40 X
    • Hi-C: Illumina NovaSeq: ≥ 100 X
  • Hi-C based Genome Assembly
    • Hi-C: Illumina NovaSeq: ≥ 100 X

Wymagania dotyczące próbek

Minimalne wymagania dotyczące próbek (Illumina):

• Typ próbki: gDNA
• Ilość: > 500ng
• Koncentracja (NanoDrop): >20 ng/μL
• Objętość: >20 μL
• Czystość (OD260/280): 1.7 - 2.2

Minimalne wymagania dotyczące próbek (PacBio):

• Typ próbki: gDNA
• Ilość: > 10μg
• Koncentracja (NanoDrop): >50 ng/μL
• Objętość: >20 μL
• Czystość (OD260/280): 1.7 - 2.2

Minimalne wymagania dotyczące próbek (ONT):

• Typ próbki: gDNA
• Ilość: > 4μg
• Koncentracja (NanoDrop): >50 ng/μL
• Objętość: >20 μL
• Czystość (OD260/280): 1.7 - 2.2

Rekomendujemy wysłanie większej ilości / koncentracji aniżeli minimalna.

Zaleca się, aby wszystkie próbki przeznaczone do usługi de novo WGS pochodziły od tego samego osobnika. Sekwencjonowanie transkryptomu (Illumina) jest wymagane do wykonania adnotacji genomu. Zaleca się zebranie mieszanych próbek z różnych tkanek i okresów czasowych.

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

Analiza Bioinformatyczna WGS

• Human WGS
  • Kontrola jakości danych po sekwencjonowaniu
  • Przyrównanie do genomu referencyjnego
  • Identyfikacja i adnotacja SNP
  • Identyfikacja i adnotacja małych InDeli
  • Identyfikacja i adnotacja SV, CNV (tylko dla sekwencjonowania długich odczytów lub wysokiej głębokości pokrycia)
  • Rozkład wariacji w genomie
  • Funkcjonalna adnotacja wariacji (NR, SwissProt, GO, KEGG, COG, KOG, Pfam)
• Resequencing WGS
  • Kontrola jakości danych po sekwencjonowaniu
  • Przyrównanie do genomu referencyjnego
  • Identyfikacja i adnotacja SNP
  • Identyfikacja i adnotacja małych InDeli
  • Identyfikacja i adnotacja SV, CNV
  • Rozkład wariacji w genomie
  • Mutacje niesynonimowe
  • Funkcjonalna adnotacja zmutowanych genów
• de novo WGS
  • Genome Survey:
    • Ocena wielkości genomu
    • Ocena heterozygotyczności genomu, proporcji sekwencji powtarzalnych i zawartości GC w genomie
  • Składanie genomu de novo:
    • Przetwarzanie i ocena danych surowych
    • Montaż genomu
  • Adnotacja genomu
    • Adnotacja całogenomowa:
      • Geny kodujące, sekwencje powtarzalne, elementy transpozonowe, RNA niekodujące, pseudogeny
    • Adnotacja funkcjonalna:
      • NR, eggNOG, GO, KEGG, TrEMBL, Swiss-Prot, Pfam, InterPro
  • Montaż oparty na Hi-C
    • Przetwarzanie i ocena danych oraz ocena biblioteki Hi-C
    • Łączenie kontigów za pomocą Hi-C
    • Ocena jakości montażu

Figury Demo