3 月 3 日星期日下午 5:30 – 7:00 303 室 ELEMENTS SRL 适用于电生理学和纳米孔应用的便携式经济高效的低噪声放大器 超便携式且经济高效的放大器技术现已成为现实,任何电生理学研究实验室都可以使用,这要归功于 Elements 基于微电子的定制微芯片 (ASIC) 设计,它使用标准和低成本的 CMOS 工艺。Elements 提供一种一体化固态解决方案来测量皮安 (10-12 pA) 范围内的电流,带宽高达数百 kHz,具有非常低的噪声记录、通过内部模数转换器实现信号数字化、信号发生器、数字数据处理和 USB 供电等特点,所有这些都包含在一个微小的外形中(即 42x18x78 毫米)或大约一台傻瓜数码相机的大小!在本次演讲中,我们将展示我们最新的电生理学产品、世界上最小的集成膜片钳放大器,以及使用一次性玻璃纳米孔芯片进行蛋白质检测的便携式纳米孔试剂盒。活动期间将展示以下两个用例:
U技术包括 - Sanger,Illumina(短阅读),PACBIO(长阅读),Minion,Nanobore - 始终开发更多的时间
纳米孔测序技术已实现多种应用,用于快速识别和表征生物威胁,包括新兴威胁和/或转基因威胁。已开发出用于超前和移动实验室环境的系统。军事操作员正在接受执行 DNA 和 RNA 测序协议的培训,这将彻底改变现场的生物威胁识别。样品和文库制备方法已得到简化,并正在自动化,供未经实验室培训的操作员使用,生物信息学软件已被设计为在测序仪运行时自动识别生物威胁。一旦生物信息学软件将结果报告给操作员,就会设计额外的软件将结果立即发送到指挥中心,并集成到各种指挥和控制网络和架构中,以实现态势感知和明智的决策。这些系统的另一个好处是它们可以在移动中使用,从而扩大了作战概念 (CONOPS) 的范围。此外,最近的进展使得纳米孔技术可用于非靶向蛋白质识别,这可应用于蛋白质毒素。最终目标是拥有一个单一的纳米孔设备,用于识别基于 DNA 的威胁、基于 RNA 的威胁和毒素,它将作为一个一体化的不可知生物威胁识别器。
B. 将保存和共享的科学数据以及这样做的理由:在此技术开发项目过程中生成的部分纳米孔序列数据将是初步数据,不符合保证广泛数据共享的质量指标。随着技术的成熟和测序读数质量的提高,我们预计将生成一些高质量的基因组数据(测序读数、碱基修饰调用和变体调用文件),这些数据将对参与此项目以外的研究人员有用(例如,作为这些较新文件类型的参考)。因此,这些文件将被保存和共享。由于纳米孔测序文件的大小,我们将共享压缩文件类型。作为我们技术开发项目对照生成的 30X 全基因组和 RNA 测序数据也将被共享。
其中,单分子测序(SMS)代表了第三代测序技术的变革性飞跃。与传统的短阅读测序方法不同,SMS可以直接对10 kbp或更长的单个DNA分子进行直接测序,而无需PCR扩展,从而在基因组学研究中具有前所未有的优势。这项技术提供了长长的读取长度,高精度和统一的基因组覆盖范围,使其广泛适用于检测基因组结构变体,高度重复的区域和临床诊断。5 - 7个平台,例如PACI的单分子实时(SMRT)测序(PACBIO)(PACBIO)和牛津纳米孔技术(ONT)的纳米孔测序,已经证明了SMS在基因组组装到临床诊断和个性化药物中的不同应用中的潜力。8,9完成
动机:纳米孔测序仪允许通过拒绝单个孔中的其他序列对有趣的核苷酸序列进行靶向测序。此特征通过在硅质中耗尽代表性过多的序列来促进低丰度序列的富集。现有用于自适应采样的工具要么应用信号对准,该工具无法处理人尺寸的参考序列,要么依靠快速的图形绘制单元(GPU)基本呼叫者进行序列空间的读取映射以实时读取拒绝。使用纳米孔长阅读映射工具在映射较短的读取时也不是选择,如在自适应采样应用中通常分析的。结果:在这里,我们提出了一种新方法,用于纳米孔自适应抽样,将快速的CPU和GPU基础调用与基于交织的Bloom过滤器的读取分类结合在一起。读取者通过其高读取的分类敏感性和特殊性的高读数序列来提高低丰度序列的潜在富集,从而超过了现有的工具。它在没有GPU的商品硬件上运行时,它甚至可以删除属于大型参考序列的读物,从而使自适应采样可用于内部研究人员。ReadBouncer还为没有生物信息学背景的最终用户提供了用户友好的接口和安装文件。可用性和实现:CÞ源代码可在https://gitlab.com/dacs-hpi/readbouncer上获得。联系人:jens-uwe.ulrich@hpi.de或bernhard.renard@hpi.de补充信息:补充数据可从Bioineformatics在线获得。
现场技术,包括使用新型液体浓缩设备(例如InnovaPrep CP),样品破坏者和均质器(例如手持式珠子破裂器和生物塑料)来进行硬样品,以及便携式UTITAN自动DNA提取系统。使用无DNA试剂提取DNA,并预先用高性能裂解酶消化,包括替代酶和外聚酶,然后在常规的珠子跳动DNA提取之前冷冻分裂。化学封装细胞的外来技术包括在提取DNA之前使用二甲苯和乙醇的溶剂交换技术。对于具有较低细胞数量和生物量的样品,使用了多个位移放大技术与纳米孔或光明测序结合的使用前放大。所有微生物组,宏基因组和组装基因组数据都是使用短和长读取测序(包括Illumina,Singular G4和牛津纳米孔技术)的组合生成的。
我们最近开发了定向甲基化和长读测序 (DiMeLo-seq),以绘制全基因组范围内的蛋白质-DNA 相互作用。DiMeLo-seq 能够绘制单个 DNA 分子上的多个相互作用位点,在内源性 DNA 甲基化的背景下分析蛋白质结合,识别单倍型特异性蛋白质-DNA 相互作用,并绘制难以用短读方法研究的基因组重复区域中的蛋白质-DNA 相互作用。使用 DiMeLo-seq,通过使用蛋白质 A 将 Hia5 甲基转移酶束缚到抗体上,对目标蛋白质附近的腺嘌呤进行原位甲基化。然后通过使用长读单分子 DNA 测序平台(如纳米孔测序)直接读取腺嘌呤甲基化来检测蛋白质-DNA 相互作用。在这里,我们提供了执行 DiMeLo-seq 的详细协议和实用指南。该协议可以在新鲜、轻度固定或冷冻细胞的细胞核上运行。该方案需要 1-2 天进行原位靶向甲基化,1-5 天进行文库制备(取决于所需片段长度),1-3 天进行纳米孔测序(取决于所需测序深度)。该方案需要基本
专门研究长阅读的测序和表观遗传分析,我们使用牛津纳米孔技术,从多功能小兵到高通量的Promethion 24,在基因组组装中提供高分辨率,EDNA以及DNA甲基化研究。我们的设施也使用Bionano的Saphyr平台在结构变化检测中表现出色,从而发现全基因组的洞察力对复杂的遗传结构。
s2是从山的Ney Springs中分离出来的Shasta,加利福尼亚州,在最小培养基板上,其中包含20 mM多硫化物和10毫米乙酸盐(6)。S2在含有20 mm硫代硫酸盐和10 mm乙酸盐的液体最小培养基中进行有氧培养。详细的媒体说明可在此处找到:dx.doi.org/10.17504/protocols.io.bqjgmujw。S2在室温下孵育5天,以实现由先前的生长曲线确定的近似最大浊度(6)。DNA,并使用量子荧光计(美国Thermofisher Scientific,USA)进行定量。所有测序均由单个DNA准备。纳米孔库在高智能模式(280 bp/s)下使用R10.4.4的流动池(FLO-MIN114)用天然条形码24 V14试剂盒(牛津纳米孔技术,英国牛津,英国)进行测序。用孔雀鱼V.6.4.6进行,删除了质量分数<7的读数(7)。 在Seqcenter LLC(美国匹兹堡,美国)进行了 Illumina库准备和测序。 简要地,使用Illumina DNA准备套件制备库,并用10 bp独特的双指数进行条形码,并在Illumina Novaseq(2×150个测序)上进行测序。 使用BCL-Convert(v.4.0.3)进行反复式,质量控制和适配器修剪。 纳米孔序列> 2,000 bp用菲尔隆(V.0.2.1)(8)过滤质量,并去除了最差的10%的读取碱基。 过滤的长读数与Flye组装(v.2.9.1)(9)。 进行了四轮抛光。 质量评估和基因组统计数据,删除了质量分数<7的读数(7)。Illumina库准备和测序。简要地,使用Illumina DNA准备套件制备库,并用10 bp独特的双指数进行条形码,并在Illumina Novaseq(2×150个测序)上进行测序。使用BCL-Convert(v.4.0.3)进行反复式,质量控制和适配器修剪。纳米孔序列> 2,000 bp用菲尔隆(V.0.2.1)(8)过滤质量,并去除了最差的10%的读取碱基。过滤的长读数与Flye组装(v.2.9.1)(9)。进行了四轮抛光。质量评估和基因组统计数据Illumina读取的质量是用FastQC(v.0.12.1)(10)过滤的,所有读取的质量得分> Q30。简短的读数与Burrows -wheeler对准器(V.0.7.17)(11)对齐,并用Pilon(V.1.24,-fix all)(12)抛光组件。
