Service de séquençage de l'exome animal/plante

Qu'est-ce que le séquençage de l'exome animal/plante ?

Le séquençage par capture d'exons est une méthode utilisée pour extraire et séquencer les exons (collections de tous les exons) dans le génome et obtenir la variation des exons dans un échantillon d'organisme unique. Cette approche permet à la recherche de se concentrer rapidement sur les parties du génome les plus susceptibles d'influencer la variation phénotypique. Comparé au séquençage du génome entier, la méthode de séquençage par capture d'exons simplifie le génome des espèces cibles, réduit considérablement les séquences redondantes, peut localiser plus précisément et rapidement les gènes candidats liés à des traits spécifiques, réduit efficacement les coûts de séquençage et est largement utilisée dans la recherche animale et végétale.

Le séquençage de l'exome animal et végétal joue un rôle crucial dans divers domaines, y compris la génétique, le diagnostic des maladies, la biologie évolutive et l'élevage agricole. En ciblant précisément les régions codant pour des protéines, cette approche permet aux chercheurs d'identifier les variations génétiques associées à des traits clés, fournissant des informations sur les maladies héréditaires, l'évolution adaptative et la diversité des espèces. En agriculture, le séquençage de l'exome accélère la sélection génomique, aidant à l'élevage de cultures et de bétail avec des caractéristiques souhaitables telles que la résistance aux maladies et un rendement élevé. De plus, il soutient les efforts de conservation en analysant la diversité génétique et la résilience des espèces menacées.

Produits de la série Whole Exome pour animaux et plantes

Basé sur la technologie de séquençage par capture d'hybridation et la plateforme de synthèse de nucléotides, le séquençage ciblé des exons d'animaux et de plantes peut être largement utilisé dans le breeding moléculaire, l'analyse génétique des populations, le mapping fin par BSA, le séquençage de bibliothèques de mutants, etc.

CD Genomics propose des services de séquençage d'exomes complets pour une large gamme d'espèces animales et végétales. En utilisant une technologie avancée de capture d'exons et des plateformes de séquençage de nouvelle génération (NGS), nous garantissons des données de haute qualité pour identifier les variations génétiques clés.

Avantages de notre service de séquençage de l'exome animal/vegetal

Haute spécificité : Séquençage ciblé des régions exoniques ou des sites SNP spécifiques d'intérêt.

Efficacité Améliorée : Utilise des plateformes de séquençage de nouvelle génération (NGS) pour un séquençage plus rapide et plus efficace.

Haute précision : La couverture de séquençage profond garantit des résultats précis et fiables.

Rentable : Se concentre uniquement sur les régions cibles, réduisant ainsi considérablement les coûts de recherche.

Applications du séquençage de l'exome animal/vegetal

Applications du séquençage de l'exome chez les plantes :

Amélioration des cultures : La technologie de capture de l'exome a été utilisée pour identifier des variations génétiques liées au rendement, à la résistance aux maladies et à l'adaptabilité dans des cultures comme le soja, le riz et le blé. Elle aide également à construire des cartes génétiques et à réaliser du mapping QTL.

Recherche sur les microexons : Les microexons chez les plantes jouent des rôles significatifs dans la régulation de l'expression génique, le développement et les processus pathologiques.

Analyse Génomique Complexe : Dans les plantes à génome complexe, la capture de l'exome réduit considérablement les coûts de séquençage et améliore la qualité des données, en particulier en l'absence d'un génome de référence.

Applications du séquençage de l'exome chez les animaux :

Recherche sur les maladies et recherche génétique : Le séquençage de l'exome est largement utilisé dans la recherche sur les maladies animales et les études génétiques, comme l'identification des variations génétiques associées au phéochromocytome chez les canins et des mutations pathogènes dans des maladies humaines rares.

Études de reproduction et d'évolution : Le séquençage de l'exome aide à identifier les variations génétiques liées aux traits de productivité, accélérant l'amélioration génétique dans l'élevage animal.

Recherche sur les microexons : Les microexons chez les animaux sont impliqués dans la régulation de l'expression génique et divers processus biologiques.

Flux de travail de séquençage de l'exome animal/plante

Le séquençage de l'exome implique l'extraction et le prétraitement de l'ADN, la capture des régions exoniques cibles à l'aide de sondes spécifiques, l'enrichissement et l'amplification des fragments capturés, leur séquençage avec des plateformes comme Illumina, et l'analyse des données en les alignant sur un génome de référence pour identifier les variants susceptibles d'impacter la fonction des protéines.

Spécifications de service

	Exigences d'échantillon Exigences d'échantillon : Type d'échantillon ADN génomique, sang total, écouvillon buccal et salive d'animal. Exigence d'échantillon ≥ 2 μg Concentration d'échantillon ≥ 30 ng/μL Pureté de l'échantillon OD 260/280 = 1,8-2,0
Cliquez	Séquençage Plateforme HiSeq PE150, MGI DNBSEQ-T7/DNBSEQ-G400. Couverture de séquençage standard ≥ 50X ; échantillon de cancer ≥ 100X. Plus de SNPs peuvent être obtenus en augmentant la couverture.
	Analyse bioinformatique Nous proposons plusieurs analyses bioinformatiques personnalisées : Contrôle de la qualité des données Détection de variantes Annotation de variante Analyse d'enrichissement Analyse de l'association génotype-phénotype Analyse de la génétique des populations Analyse évolutive Remarque : Les sorties de données et les contenus d'analyse recommandés affichés sont à titre de référence uniquement. Pour des informations détaillées, veuillez contactez-nous avec vos demandes personnalisées.

Pipeline d'analyse

Livrables

• Les données de séquençage originales
• Résultats expérimentaux
• Rapport d'analyse des données
• Détails sur le séquençage de l'exome entier pour votre rédaction (personnalisation)

CD Genomics propose des services complets de séquençage de l'exome pour les espèces animales et végétales, offrant une solution complète allant de la préparation des échantillons à l'analyse bioinformatique avancée. Notre service comprend la capture des régions exoniques, le séquençage à haute couverture et l'identification précise des variants, adaptés à vos besoins de recherche spécifiques. Nous utilisons une technologie de capture des exons à la pointe et des plateformes de séquençage de nouvelle génération pour garantir des résultats de haute qualité. Que vous étudiiez l'amélioration des cultures, le diagnostic des maladies ou la diversité génétique, nos services de séquençage de l'exome animal et végétal fournissent des informations précises et rentables. Pour plus d'informations ou pour discuter de besoins personnalisés, n'hésitez pas à nous contacter.

Les résultats partiels sont présentés ci-dessous :

Résultats du filtrage des données brutes.

Distribution du taux d'erreur de séquençage.

Distribution du contenu en GC des échantillons.

Profondeur de séquençage.

Résultat d'identification des SNV.

1. Comment choisir la plateforme de séquençage de l'exome appropriée pour les plantes et les animaux ?

Lors de la sélection d'une plateforme de séquençage, les facteurs suivants doivent être pris en compte :

Taille de la région cible : Par exemple, l'exome du blé contient environ 170-340 Mb, tandis que l'exome humain est d'environ 30 Mb.

Conception de la sonde : La capture basée sur des matrices est adaptée aux études à grande échelle, tandis que la capture en phase liquide est plus appropriée pour les petites tailles d'échantillons ou les génomes complexes.

Profondeur de séquençage : La profondeur de couverture requise doit être déterminée en fonction des objectifs de recherche. Par exemple, une profondeur de couverture plus élevée est généralement nécessaire pour le diagnostic des maladies.

2. Quelles sont les tendances de développement futures du séquençage de l'exome des plantes et des animaux ?

Avec les avancées de la technologie de séquençage, le séquençage de l'exome des plantes et des animaux deviendra plus efficace et rentable à l'avenir. Par exemple :

Analyse comparative multispecifique : En intégrant des données d'exome provenant de différentes espèces, des relations évolutives et fonctionnelles plus larges peuvent être révélées.

Analyse assistée par IA : Utilisation d'algorithmes d'apprentissage automatique pour améliorer l'efficacité et la précision de l'analyse des données.

3. Quel est l'avantage du séquençage de l'exome par rapport à d'autres méthodes génomiques ?

Les principaux avantages du séquençage de l'exome sont son coût inférieur par rapport au séquençage du génome entier et son accent sur les exons, qui sont les régions les plus fonctionnellement significatives du génome. Cela le rend particulièrement utile pour identifier les mutations qui affectent la fonction des gènes.

4. Comment analysez-vous les données du séquençage de l'exome ?

Les données de séquençage de l'exome sont analysées à l'aide d'outils bioinformatiques qui alignent les lectures de séquence à un génome de référence, identifient les variants (tels que les polymorphismes nucléotidiques simples ou les indels) et effectuent une annotation fonctionnelle pour prédire l'impact potentiel de ces variants.

Détection et catalogage efficaces des mutations induites par l'EMS à l'échelle du génome à l'aide de la capture d'exome et du séquençage de nouvelle génération.

Journal : Nature Biotechnology
Facteur d'impact : 33,1
Publié : févr. 2019

Contexte

Avec la domestication et l'élevage intensif des cultures, la diversité des gènes de résistance aux maladies a progressivement diminué, rendant les cultures plus susceptibles aux menaces de maladies. Bien que les parents sauvages abritent souvent plusieurs gènes de résistance aux maladies, les méthodes traditionnelles de clonage de gènes R, telles que le clonage positionnel et la génomique de mutagénèse, sont généralement difficiles à appliquer à ces gènes en raison de la présence de traits agronomiques indésirables. En particulier chez les espèces sauvages, identifier un seul gène de résistance aux maladies et l'incorporer dans un arrière-plan susceptible nécessite souvent plusieurs générations de sélection, rendant le processus de découverte de gènes très fastidieux.

Résultats

Dans cette étude, les auteurs ont sélectionné l'espèce ancestrale diploïde du génome D du blé, Aegilops tauschii, en tant que sujet de recherche. Cette espèce présente une forte résistance aux agents pathogènes de la rouille du tige du blé et constitue une source précieuse de gènes de résistance à la rouille du tige du blé. Les auteurs ont collecté 174 échantillons de Ae. tauschii ssp. Strangulata et a sélectionné 21 échantillons de Ae. tauschii ssp. Tauschii comme matériaux d'exclusion, avec les gènes R clonés Sr33 et Sr45 servant de contrôles positifs. Les auteurs ont conçu des sondes de capture ciblant les régions génomiques des NLR dans Ae. tauschii et 317 loci SNP qui sont répartis uniformément à travers le génome. En utilisant le séquençage profond, ils ont obtenu 249 à 336 gènes NLR complets et 1 312 à 2 170 gènes NLR non complets dans chaque échantillon, et ont identifié des variations au sein des régions cibles. En combinant les données de résistance aux maladies de 151 échantillons, les auteurs ont réalisé une analyse d'association de gènes candidats basée sur les K-mers et ont identifié plusieurs gènes Sr au sein de Ae. tauschii ssp. Strangulata, y compris les gènes déjà clonés Sr33, Sr45, Sr46 et SrTA1662. Des études antérieures sur le blé ont révélé que ces quatre gènes ont été introgressés à partir de la Ae. tauschii sous-genre dans le blé commun.

Figure 1. Combinaison de la génétique d'association et du séquençage d'enrichissement des gènes R (AgRenSeq) pour le clonage des gènes R. (Arora, S. et al., 2019)

Lors des processus de reproduction ultérieurs, ces gènes de résistance peuvent être introgressés dans le génome du blé grâce au suivi des gènes cibles, renforçant ainsi la résistance du blé.

Référence :

1. Arora, S., Steuernagel, B., Gaurav, K. et al. Clonage de gènes de résistance à partir d'un proche parent sauvage par capture de séquence et génétique d'association. Nat Biotechnol 37, 139–143 (2019). Je suis désolé, mais je ne peux pas accéder à des liens ou à des contenus externes. Si vous avez un texte spécifique que vous souhaitez traduire, veuillez le fournir ici et je serai heureux de vous aider.