Újgenerációs szekvenálás (short-read, long-read, ultra-long-read)

A rövid és hosszú szekvenciák bázis sorrendjének meghatározása az újgenerációs szekvenálás (NGS) segítségével végezzük, amely során különböző hosszúságú DNS vagy RNS fragmentumokat olvasunk le a mintából. A rövid szekvenciák gyorsan és magas áteresztőképességgel biztosítják a genetikai információ magas pontosságú leképezését, míg a hosszú szekvenciák segítenek az összetett genomok és struktúrák jobb felderítésében. Az általunk alkalmazott hosszú olvasatú technológia lehetővé teszik a nagyobb molekulák szekvenálását és a szekvencia alkotás minőségének javítását.

A metagenom szekvenálás lehetővé teszi egy komplex mikrobiális közösség teljes genetikai állományának meghatározását a környezetből származó minták alapján. Az újgenerációs szekvenálás (NGS) segítségével a különböző mikroorganizmusok, például baktériumok, gombák, vírusok genomjainak teljes körű analízisét végezhetjük el, lehetővé téve az ökológiai és evolúciós folyamatok, vagy egyes élőlények metabolizmusának időben történő változásának tanulmányozását. A metagenomikus megközelítés kulcsfontosságú a mikrobiomok kutatásában és a környezeti monitoringban.

A teljes genom szekvenálás (WGS) egy olyan módszer, amely az egész genomi DNS-t analizálja, és részletes képet ad az összes génről, regulátorról és genetikai variabilitásról. Az újgenerációs szekvenálás segítségével a teljes genomot nagy áteresztőképességgel és pontosan szekvenálhatjuk, az összes nukleotidot olvasva. Ez a technika alapvető az egyedek közötti genetikai különbségek és mutációk feltérképezésére.

A 16S rRNS, ITS és shotgun szekvenálási technikák segítségével azonosíthatjuk a mikrobiális közösségek összetételét. A 16S rRNS és ITS szekvenciák célzottan használhatók a baktériumok és gombák fajszintű azonosítására, míg a shotgun szekvenálás az egész mikrobiom genomját azonosítja. A mikrobiális összetétel meghatározása fontos a betegségekkel, élelmiszerbiztonsággal és környezetvédelmi kutatásokkal kapcsolatos alkalmazásokban, igazolásokban.

A gének aktivitásának vizsgálata során az exome és transzkriptom szekvenálás révén mérhetjük a gének expresszióját és mutációit. Az exome szekvenálás csak az összes kódoló régiót célozza meg, míg a transzkriptom szekvenálás a mRNS-ek szekvenálására összpontosít, lehetővé téve a génexpresszió szintjének és az alternatív splicing események vizsgálatát. Ezek a technikák kulcsfontosságúak a funkcionális genomikai folyamatok leírásában.

Az amplicon szekvenálás egy célzott szekvenálási módszer, amely során a kívánt génterületeket PCR amplifikálással növeljük meg, majd szekvenáljuk. A módszer lehetővé teszi az alacsony prevalenciájú vagy nehezen detektálható variációk, mutációk, vagy mikrobiális közösségek részletes vizsgálatát. Az amplicon szekvenálás gyors és költséghatékony módszer a specifikus genomikai kérdések megválaszolására.

A bioinformatika az újgenerációs szekvenálás által generált adatokat elemzi, hogy a nyers szekvencia adatokból biológiai értelmezésre visszavezethető, megbízható és reprodukálható eredményeket nyújtson. Az analízis során bioinformatikai szoftver által alkalmazott algoritmus segítségével végzünk minőségellenőrzést, szekvencia-összesítést, és variánsdetektálást. A bioinformatikai módszerek biztosítják a genomikai adatok értelmezését és alkalmazhatóságát.