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NGS技术正在改变生命科学研究,使科学家能够获得大量信息。Tecan的专有技术使研究人员能够简化工作流程,并在每次测序运行中获得更多信息,从而节省时间和金钱。了解更多关于Tecan的NGS产品在全球范围内进行的研究。
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Tab 01 / 癌症
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由于通过不同的测序方法获得了丰富的基因信息,二代测序(NGS)技术正在改变癌症、检测和诊断研究领域。
靶向重测序的突变检测和RNA-Seq的基因融合鉴定检测是NGS提供技术优势的一些领域。
帝肯创新的DNA和RNA文库制备系统为突变检测和肿瘤学研究提供独特的解决方案。
Shain博士及其同事对黑色素瘤中致病突变的发生顺序进行了进化研究。他们的研究着眼于37个FFPE样本和293个癌症相关基因,这些基因使用 Ovation® Ultralow 文库系统制备DNA文库。他们的工作表明,黑色素瘤进化过程中发生了一系列遗传交替,决定了不同黑色素瘤亚型的轨迹。
全外显子测序(WES)仅覆盖蛋白质编码基因,约占全基因组的3%。然而,正是这些蛋白质编码基因承载着与人类疾病相关的大多数遗传变异。因此,外显子测序提供了许多好处,同时大大降低了测序成本和时间。将 Celero™ EZ DNA-Seq 文库制备与外显子组富集相结合,具有多个核心优势,包括单个磁珠纯化步骤,可简化工作流程并节省成本和时间。
在这份出版物中,Koyama、Akbay和Li等人利用肺腺癌的小鼠模型研究了肿瘤免疫疗法抗性的发展,并定义了与PD-1阻断的适应性抗性有关的生物标志物。该团队使用Ovation® Universal RNA-Seq系统来进一步研究T细胞和免疫疗法抗性和未治疗的肿瘤。
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Tab 02 / 传染病
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医学微生物学领域已经迅速采用并引领了分子诊断方法的创新,以克服传统病原体检测工作流程的挑战,如样本的局限性和病毒的低拷贝数。
NGS不仅被用作诊断工具,而且被用于前沿研究,以加深我们对宿主-病原体互作的了解。病毒检测的NGS正被更频繁地使用,特别是在难以识别的病毒感染中。
帝肯为病原体检测和研究宿主-病原体相互作用提供了多种解决方案,包括Ovation® RNA-Seq System V2和 Ultralow Library Systems,它们共同提供了在宿主基因组或转录组存在的情况下,从极低病原体水平的样本中进行cDNA的强大扩增,以及Dimer-free技术,使罕见病原体的转录物能被更灵敏的检测。
Wilson博士及其团队使用帝肯的Ovation RNA-Seq System V2 确定了一种由变形虫Balamuthia mandrallis引起的罕见脑炎,以帮助检测脑脊液样本中的B. mandrallis转录物
Abrisch博士及其同事使用Ovation Ultralow System V2 制备ChIP-seq文库,研究单纯性疱疹病毒I感染时基因组结合Pol II水平的变化。他们的工作为病毒诱导的宿主基因表达调控变化提供了新的见解。
Laughlin 团队利用Ovation RNA-Seq System V2 和帝肯文库系统研究接种裂谷热疫苗的牛和羊保护性血清转化前的潜在遗传事件。他们的研究确定了与疫苗诱导的免疫反应和调节相关的时间依赖性基因表达变化。
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Tab 03 / 液体活检
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液体活检是对液体样本(如血液)进行的,通常监测循环肿瘤细胞、细胞游离DNA或细胞游离RNA,或外泌体RNA,以发现基因生物标志物的变化。这种游离的DNA或RNA检测可以提供一种更便宜、更少侵入性的方法来跟踪癌症,通过与二代测序技术相结合,研究人员可以在一个样本中筛选出数千种生物标志物。
帝肯独特的技术优势能够从液体活检样本中高效制备DNA或RNA样本文库,以最大限度地助力生物标志物的研究和发现。
Moshayoff博士及其同事利用Ovation® PicoSL WTA 系统进一步研究早期结直肠癌(CRC)和晚期腺瘤(AA)的特征。将当前的分子知识与无细胞RNA的全转录组分析相结合,该团队定义了一组标记物,以进一步研究CRC和AA。
使用NGS对全血进行转录组分析是一种无偏差的生物标志物研究和发现方法。然而,进行全血mRNA-Seq时的主要挑战之一是存在大量的球蛋白mRNA(高达80%),这些mRNA侵占了测序空间,而没有提供有用的生物学信息。该论文描述了使用能够去除人源球蛋白AnyDeplete的Universal Plus mRNA-Seq 文库制备试剂盒从全血中获取mRNA-Seq的简单工作流程。
Legendre和Gooden 等人分析乳腺癌患者和健康个体的游离DNA。使用Ovation® Ultralow Methyl-Seq 文库系统,作者研究了肿瘤特异性特征,并确定了与转移性乳腺癌相关的21个高甲基化热点。
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Tab 04 / 农业基因组学
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农业研究人员越来越多地采用二代测序(NGS)技术作为植物和动物基因组学的重要研究和开发的工具。
随着可访问性和可负担性的不断提高,NGS被用于辅助育种(MAS)以加快植物育种和选择,以及转录组学、植物或动物-病原体互作和表观遗传学。
帝肯的一系列NGS文库系统,包括定制的靶向基因分型测序——Allegro®靶向基因分型和RNA-Seq解决方案,正在帮助农业科学家利用二代测序进一步研究,以实现改善全球营养的梦想。
Rodrigues 等人使用Ovation® Universal RNA-Seq系统研究 研究大豆(最重要的经济作物之一)的全转录组谱,以确定不太容易受到干旱条件影响的植株。
Moreno-Romero博士的研究重点是鉴定胚乳发育早期阶段发生的表观遗传修饰。使用 Ovation Ultralow Methyl-Seq Library System制备甲基化测序文库,使用 Ovation Ultralow Library System V2 制备 ChIP-seq 文库,仅使用非常少量的起始样本。
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Tab 05 / 微生物组学
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微生物组分析是对特定生态位中的微生物群落的研究,提供了关于不同环境以及这些环境中发生的变化的丰富信息。
最近的研究揭示了人类微生物群及其在健康和疾病中的作用。一些引人注目的合作项目,如人类微生物组项目和MetaHIT已经发布了多个使用NGS作为基础工具的数据集。
NGS解决了传统培养方法的瓶颈,例如获取不可培养生物的信息,提高通量以及节约成本,允许主流采用宏基因组学研究来描述来自不同环境的微生物群。
Peterson和Scharf对东部地下白蚁的细菌和原生生物共生体在存在和不存在真菌病原体的情况下的进行了宏转录组学分析。作者将帝肯的Ovation Complete Prokaryotic RNA-Seq系统与针对白蚁,原生生物和真菌病原体的定制靶向去除寡核苷酸结合使用,以最大限度地提高其数据中的信息测序读数。Tecan’s Ovation Complete Prokaryotic RNA-Seq System
Weithmann,Weig和Freitag展示了农业能源作物消化器中微生物群落的特征。作者使用Ovation Rapid Library System制备16S扩增子进行测序,随着新的沼气生产工厂的建立,在空间和时间上跟踪物种。
Versluis等人研究一系列物种的微生物群以检测抗生素抗性基因。将 Ovation RNA-Seq System V2与富含细菌的样品一起使用,以研究在各种生态位中发现的基因。The Ovation RNA-Seq System V2 was utilized with bacterial enriched samples to characterize the genes found in a variety of ecological niches.
Yang博士及其同事开发了一种宏基因组工作流程,以监测牛肉生产链中不同纵向步骤环境样本中食源性病原体的存在。在这项研究中,帝肯的Ovation Ultralow DR Multiplex System 被用于有限起始量的微生物样本的测序。
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Tab 06 / 表观遗传学
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表观遗传学是研究在没有DNA序列改变的情况下染色质的化学修饰或物理结构变化。
这些修饰调节基因表达,使细胞分化和识别。 环境因素对表观基因组的破坏可对生长、发育和疾病产生重大影响。
帝肯解决方案既能研究DNA中的表观遗传变化,又能阐明这些变化对基因表达的影响。我们的甲基测序系统可以通过亚硫酸氢盐测序研究DNA的直接甲基化,而我们的Ovation® Ultralow Library Systems可以快速构建ChIP-Seq、fair-seq、Hi-C等样本的文库。与我们的RNA-Seq library systems结合使用,研究人员可以探测感兴趣的表观遗传修饰及其相关的基因表达变化。
研究人员发现的证据表明,不同的胞嘧啶修饰在功能上是不同的,因此应该独立研究,以更好地理解它们的生物学影响。为了区分胞嘧啶DNA修饰,帝肯与CEGX 合作,将我们的Methyl-Seq NGS library prep kits 与CEGX的TrueMethyl®相结合,以实现5mC和5hmC的单碱基分辨并行精确定量。
在此处了解有关区分DNA修饰的更多信息。
遗传印记是一种现象,通过表观遗传学“标记”母系或父系等位基因以控制基因表达。Riso等人使用Ovation Ultralow System V2和Ovation Ultralow Methyl-Seq描述了ZFP57在小鼠干细胞中维持这些表观遗传标记中的作用。作者的结论表明, ZFP57在维持调控印迹基因表达的印迹控制区域的甲基化状态中起着关键作用。
Mill博士是英国埃克塞特大学医学院的表观遗传学教授,他对了解大脑基因组变异的原因和后果,以及它在神经精神和神经退行性疾病中的作用非常感兴趣。为了更好地了解DNA甲基化和羟甲基化如何在神经生物学中发挥作用,Mill博士的研究利用了TrueMethyl oxBS技术来量化这些DNA修饰的“真实”水平,并更好地确定基因调控如何在特定神经细胞群中受到影响。
发育是一个非常动态的过程,受染色质修饰变化的密切调节。在这项研究中,Zylicz及其同事研究了表观遗传学如何影响早期胚胎发育过程中的基因组。Zylicz等人利用 Ovation RNA-Seq System V2, Ovation Rapid Library System, Ovation Ultralow Library System, 和 Ovation Ultralow Methyl-Seq Library System进行了综合分析,以了解表观遗传学如何影响转录调控和染色体修饰。他们的发现确定了两种酶(EZH2和G9a),它们显着影响组蛋白的甲基化,从而影响发育过程而决定细胞命运。
Legendre and Gooden et. al分析乳腺癌患者和健康个体的游离DNA。使用Ovation Ultralow Methyl-Seq 文库系统,作者通过识别与转移性乳腺癌相关的21个高甲基化热点来定义肿瘤特异性特征。
Moreno-Romero博士的研究重点是鉴定胚乳发育早期阶段发生的表观遗传修饰。使用 Ovation Ultralow Methyl-Seq Library System制备甲基化测序文库,使用 Ovation Ultralow Library System V2制备 ChIP-seq 文库,仅使用非常少量的起始样本。
Mannini博士及其同事研究了内聚复合体在基因转录中的作用。科学家们使用多种正交方法,包括 Ovation Ultralow Library System V2,以揭示基因失调对Cornelia de Lange综合征潜在机制的影响。