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T2T基因组=100Kb序列=Super Long试剂盒

摘要

 

(1)什么是T2T基因组;

(2)超长序列(N 50大于100Kb)等于T2T基因组

(3)获得超长序列(N50大于100Kb的序列)为什么这么难

(4)超长序列=贝纳基因的Super Long抽提试剂盒(+保护液)

(5)T2T基因组=100Kb序列=Super Long试剂盒

 

1.什么是T2T基因组

 

T2T基因组是指有一条或者多条染色体达到端粒到端粒(Telomere-to-Telomere)水平的基因组,T2T基因组完成图是基因组组装的终极目标。ONT超长序列(N50大于100Kb)可实现T2T基因组的组装,结合HiFi和二代数据,能够得到高质量的T2T基因组。

人类及多个物种的T2T基因组的发布,标志着基因组4.0时代正式到来。

 

2.超长序列(N 50大于100Kb)就等于T2T基因组

 

(1)基因组组装和Gap

短序列(二代PE150)和长序列(10-50Kb)结合已经可以把基因组组装得很好,结合HiC可以得到染色体级别的基因组。但是,通过此方法组装的染色体依旧是不完整的、碎片化的,中间存在很多Gap,基因组越复杂(高重复、高杂合、多倍体等)Gap数越多。

 

(2)超长序列(N 50大于100Kb)跨过Gap

由于有些基因组中Gap非常长(例:人的8号染色体有863kb的可变数目串联重复序列),普通的长读长测序(10-50Kb)也无法跨越。理论上当序列足够长的时候可以跨过所有Gap,把一个一个Gap给补充起来,达到一条染色体就是一条序列(Contig)的组装水平。

 

超长序列(N 50大于100Kb)可以轻松跨越这些Gap,实现真正意义上的T2T组装。

 

(3)着丝粒区域——Gap中的钉子户

着丝粒区域DNA一般是高度重复序列,重复次数可高达105次以上;着丝粒区域还可能存在散在重复序列;同时,着丝粒区域非常长(人的8号染色体有2.08Mb着丝粒α-卫星阵列)。超长序列(N 50大于100Kb)是解决钉子户的一大利器,可以把染色体的两条臂连起来。

 

(4)端粒区域——基因组装的痛

端粒区的DNA主要由高度重复序列组成,端粒序列没有得到完整组装,那么这条染色体还是不完整的。对于端粒延伸和完整组装的最好方法就是使用超长序列(N 50大于100Kb)。

 

 

T2T基因组组装示意图(方法一)

 

3.获得超长序列(N50大于100Kb的序列)为什么这么难?

 

(1)提取难

DNA提取是得到超长序列的第一步。一般认识中,完整的DNA电泳主带在23Kb的Marker线以上,很多抽提试剂盒或者是CTAB法都可以达到。但是要提取到完整的100Kb以上的序列,仅通过常规的提取方法无法实现。

 

(2)纯化难

DNA纯化是得到超长序列的第二步。纯化过程超长序列很容易断裂和被纯化掉,是获得超长序列的第二道坎,仅通过常规纯化方法无法得到DNA超长序列。

 

4.超长序列=贝纳基因的Super Long抽提试剂盒(+保护液) 

 

 

(1)提取环节

贝纳基因经过多年的研发推出了DNA抽提试剂盒Super-long DNA Isolation Mini Kit(3T)(Cat. No. ZY2203A01),可以提取更为完整的序列,主要有两种型号:

Super Long100(可以实现N50 100Kb以上DNA序列的提取);

Super Long200(可以实现N50 150Kb-250Kb以上DNA序列的提取)。

 

(2)建库环节

贝纳基因独立研发研发推出特殊DNA保护液,保证建库和操作的过程中DNA不断裂,最后测得完整的序列,保护液不仅可以用于DNA提取还可以确保纯化和建库的过程中的DNA不断裂。

 

(3)项目经验

丰富的项目经验可以得到更好的实验结果。贝纳基因完成了13316张芯片(截止到2022年3月15日)长读长序列的建库和测序,其中3216张芯片的超长序列的建库和测序经验,确保各类样品都可以得到超长序列。

 

(4)项目实例:

 

5. 总结,T2T基因组=100Kb序列=Super Long试剂盒

 

超长序列扩跨过Gap,可以跨越着丝粒,可以组装端粒。获得超长序列(N50大于100Kb的序列)是一件很有挑战的事情。贝纳基因研发的Super Long试剂盒结合项目经验可以得到超长序列。

 

 

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