Bionano oferuje technologie przygotowywania próbek, obrazowania DNA i analizę danych genomowych, połączonych w jeden usprawniony proces, który umożliwia identyfikację wariantów strukturalnych oraz tworzenie złożeń genomów de novo, jak nigdy dotąd
DZIAŁANIE SAPHYR
Obrazuj wyjątkowo długie DNA o dużej masie cząsteczkowej do
analizy w usprawnionym procesie Saphyr.
PRZYGOTOWANIE PRÓBKI
Zestaw do przygotowywania próbek Bionano zapewnia wszystko, co jest potrzebne, aby wyizolować DNA o ultra dużej masie cząsteczkowej ze świeżej lub zamrożonej krwi, hodowli komórkowych oraz tkanek (zarówno roślinnych jak i zwierzęcych).
W przeciwieństwie do standardowych metod izolacji DNA, takich jak precypitacja, metoda kolumnowa lub metoda perełkowa, które dostarczają odczyty zbyt małe oraz zbyt podzielone by je wykorzystać do składania, metoda przygotowywania próbek Bionano pozwala na uzyskanie dużych cząsteczek, większych niż 150 kbp, potrzebnych do składania.
Bionano zapewnia dwie metody izolacji DNA o ultra dużej masie cząsteczkowej, które są kompatybilne z Saphyr: metodę opartą na roztworze chemicznym Bionano Prep SP oraz metodę opartą na izolacji DNA na żelu agarowym.
Bionano Prep SP Blood i Cell Culture DNA Isolation Kit pozwala na izolację DNA o ultra dużej masie cząsteczkowej w mniej niż 4 godziny z próbek pochodzących z krwi pobranej na EDTA oraz linii komórkowych ssaków. Wykorzystuje procedury lizy, wiązania, płukania oraz wymywania, co jest powszechne dla technik ekstrakcji DNA na bazie krzemionki, w połączeniu z nowym dyskiem paramagnetycznym. W przeciwieństwie do kulek magnetycznych i kolumn z krzemionką, które tną duże cząsteczki DNA, Dysk Nanobind wiąże i uwalnia znacznie mniej rozdrobnione DNA.
Szczegółowe protokoły izolacji DNA o ultra dużej masie cząsteczkowej z tkanek roślinnych, zwierzęcych oraz ludzkich, są dostarczane użytkownikom. Protokoły są oparte na izolacji komórek lub jąder w matrycy agarozowej, gdzie odbywa się oczyszczanie DNA i stabilizowanie cząsteczek. Pod koniec procesu oczyszczania agaroza jest trawiona i uwalniane są cząsteczki o długości ramion chromosomu.
ZNAKOWANIE PRÓBKI
Zestaw do znakowania DNA zawiera odczynniki potrzebne do znakowania DNA w określonych motywach sekwencji oraz identyfikacji. Etapy etykietowania dają wynik jednoznacznie identyfikujący specyficzny dla sekwencji zbiór etykiet używany do złożenia map de novo.
Bionano posiada dwie chemiczne metody znakowania, jedną nasza najnowszą Direct Labeling i wcześniejsza oparta na endonukleazach nacinających.
Podstawowa chemiczna metoda Direct Label and Stain (DLS), rozpoznaje motyw 6-zasadowej sekwencji i przenosi do niej bezpośrednio znacznik fluorescencyjny w pojedynczym etapie enzymatycznym.
Poprzednia to etykietowanie oparte na nikazie, Nick-Label-Repair and Stain (NLRS). Nukleaza nacinająca tnie długie jednoniciowe cząsteczki DNA w określonym rozpoznanym miejscu, po czym następuje znakowanie fluorescsncyjne analogów nukleotydowych. Chemia NLRS wykorzystuje wiele enzymów dostępnych w handlu zapewniając większą elastyczność sekwencji docelowych. .
LINEARYZACJA I ZNAKOWANIE
Wyznakowana próbkę DNA pipetuje się na jedną z komór przepływowych Saphyr Chip™. Saphyr elektroforetycznie kontroluje ruch DNA w komorze przepływowej. Gradient micro- i nanostruktur delikatnie rozwija i prowadzi DNA do NanoChannels.
Nanokanały w Saphyr umożliwiają przejście tylko pojedynczej zlinearyzowanej cząsteczce DNA jednocześnie zapobiegając splątaniu się lub zwijaniu się cząsteczki z powrotem. Środowisko nanofluidyczne pozwala cząsteczkom na szybkie przemieszczanie się przez setki tysięcy równoległych kanałów NanoChannels jednocześnie, umożliwiając wysokoprzepustowe przetwarzanie w celu budowania dokładnej mapy genomu Bionano.
Gdy DNA zostanie rozciągnięte wewnątrz nanokanałów, kamera Saphyr o wysokiej rozdzielczości rejestruje je. Długie cząsteczki wychodzące poza pole widzenia są spinane razem. Po zobrazowaniu, cząsteczki są przepłukiwane i proces jest powtarzany, umożliwiając obrazowanie cząsteczek DNA wielkości ponad 25 Gbp na godzinę na komorę przepływową.
MONTAŻ GENOMOWYCH MAP DE NOVO
Nieobrobiony obraz oznakowanej długiej cząsteczki DNA zostaje przechwycony przez urzadzenie Saphyr i przekształcone na cyfrowy obraz wzoru etykiety określonego motywu. Oprogramowanie do analizy danych Bionano Solve™ gromadzi dane de novo w celu odtworzenia całej złożonej mapy genomowej.
Mapy genomu Bionano umożliwiają różne analizy wraz z tworzeniem rusztowań hybrydowych oraz wykrywaniem zmienności strukturalnych. Analizy Next-Generation Sequencing (NGS) często opierają się na dopasowaniu krótkich odczytów do odniesienia w celu wywnioskowania podstawowej struktury genomu. W tej strategii brakuje rozszyfrowania regionów, w których samo odniesienie jest nieprawidłowe lub znacząco różni się od interesującego nas genomu. Montaże Bionano nie są kierowane przez odniesienie, co pozwala na obiektywną rekonstrukcję struktury genomu.
3 WAYS TO GET BIONANO DATA
