Genómica analítica y traslacional
El recurso compartido de genómica analítica y traslacional (ATG) ofrece secuenciación de alto rendimiento y otros servicios genómicos a los miembros del Centro Integral del Cáncer de la UNM y a otras personas en la UNM e instituciones afiliadas. Nuestros servicios se centran en la secuenciación de próxima generación, utilizando el secuenciador Singular Genomics G4 para generar información de todo el genoma. Estos métodos abarcan ensayos de genómica espacial unicelular, secuenciación de ARN unicelular, secuenciación de ARN "masiva" regular, secuenciación de ADN dirigida, secuenciación del exoma completo, ChIP-seq y otros ensayos. Estos ensayos se pueden realizar utilizando células o tejidos vivos o congelados y muestras de archivo como FFPE.
El recurso compartido está financiado por el Centro Integral del Cáncer de la UNM a través de la subvención principal P30CA118100 del CCSG y financiación adicional, así como fondos del estado de Nuevo México y tarifas de usuario.
El personal capacitado está disponible para consultas para ayudar a los usuarios a crear los mejores experimentos posibles y optimizar la calidad de los datos generados.
Director de la facultad
Viswanathan Palanisamy, PhD
Maestro, Medicina Interna/ Medicina molecular
Tel: (505) 272-0652
Director Técnico / Bioinformática
Kathryn (Charlie) Brayer, Doctora en Filosofía | CRF G22A
Personal técnico superior
cocinero kel | CRF 118, Tel: (505) 272-5564
Magdalena (Maggie) Cyphery | CRF 119, Tel: (505) 272-5564
Olufunmilola (Funmi) Oyebamiji | Planta baja CRF
Genómica analítica y traslacional
El ATG es accesible a todos los investigadores de la Universidad de Nuevo México (UNM) y sus instituciones relacionadas. Sin embargo, es esencial que proporcione una cita para el P30CA118100 y también mencione ATG, junto con otros recursos compartidos de la UNMCCC que se utilizaron para producir los datos.
Para dar crédito a nuestras contribuciones, le solicitamos amablemente que incluya la siguiente línea en la sección de agradecimiento de sus manuscritos:
Este estudio recibió financiación parcial de la subvención de apoyo al Centro Integral del Cáncer de la UNM NCI P30CA118100 y utilizó el recurso compartido de genómica analítica y traslacional..
El recurso de genómica analítica y traslacional se mantiene actualizado sobre los últimos ensayos y tecnologías para abordar diferentes preguntas de investigación. Si hay una aplicación que le interesa pero que no puede encontrar en este sitio web, no dude en consultarnos.
El enfoque principal de ATG es ofrecer tecnología de secuenciación avanzada para ayudar a los investigadores a comprender las condiciones biológicas. Nuestros servicios incluyen ensayos genómicos espaciales y unicelulares, RNA-seq en masa, secuenciación del genoma completo, secuenciación de panel de genes dirigidos y ensayos del estado de la cromatina como ChIP-seq y ATAC-seq. También ofrecemos análisis bioinformáticos expertos. El recurso compartido ATG es accesible para todos los miembros del cuerpo docente de la UNM y sus instituciones afiliadas. Instamos encarecidamente a los investigadores a que se comuniquen con nosotros para explorar cómo podemos ayudarlos con su investigación e identificar los ensayos más adecuados para alcanzar sus objetivos.
Genómica espacial examinar el transcriptoma dentro del contexto de la estructura 3D del tejido. Los ensayos in situ 10X Visium, Visium HD y Xenium pueden determinar con precisión las ubicaciones de las transcripciones dentro de tejidos y células individuales. Esto permite el análisis de la expresión genética de las células vecinas, lo que facilita una comprensión más profunda de las subestructuras, la comunicación intercelular y las redes.
Ensayos unicelulares permitir a los investigadores evaluar el transcriptoma y la epigenética a nivel de células individuales. ATG emplea la plataforma 10x Genomics Chromium para ofrecer secuenciación unicelular de última generación. Se pueden combinar varios ensayos en un enfoque multiómico, lo que permite el análisis de una sola muestra de varias maneras. El material de origen puede consistir en células vivas, núcleos aislados o muestras fijadas. El uso de muestras fijas permite la inclusión de material de archivo.
Perfil de células inmunes Implica el análisis de la diversidad de células inmunes, que se puede combinar con ensayos transcriptómicos.
Genómica a granel se refiere a proyectos de secuenciación que analizan muestras en su conjunto y no requieren el análisis de células individuales o información espacial. Algunos ejemplos de estas técnicas son RNA-seq, ChIP-seq, secuenciación del exoma completo (WES) y secuenciación del genoma completo (WGS).
Secuenciación de lectura larga permite a los investigadores examinar el uso de isoformas dentro de una muestra. Si bien no tenemos un secuenciador de lectura largo, podemos proporcionar una longitud de lectura sin restricciones (longitud máxima > 4 Mb) utilizando MinION de Nanopore Technologies.
Análisis de datos bioinformáticos: El personal de ATG Shared Resource emplea técnicas avanzadas de análisis de datos para examinar la expresión genética y los datos de genotipado. Nuestro objetivo es ofrecer a nuestros usuarios figuras de alta calidad adecuadas para publicar en sus artículos o solicitudes de subvenciones. En la actualidad, utilizamos paquetes de software R/Bioconductor para analizar los extensos e intrincados conjuntos de datos producidos por técnicas genómicas.
ATG puede secuenciar los siguientes tipos:
- Detección de mutaciones o variantes genéticas.. Esto podría implicar evaluar el nivel de mutaciones genéticas en un tumor, analizar variaciones genéticas específicas en un cáncer o enfermedad en particular, o evaluar cómo responden las células al daño del ADN después de una lesión o tratamiento. Normalmente, esto se logra mediante el uso de secuenciación de paneles de genes específicos para analizar genes relacionados con el cáncer o ciertas enfermedades.
- Estudios de expresión genética.. Perfiles transcripcionales de células, tejidos, organoides o muestras de pacientes, ya sea como células individuales o en cantidades mayores.
- Una gama de ensayos de análisis del estado de la cromatina., desde estudios de metilación del ADN hasta ensayos ATAC y ChIP-seq, están disponibles.
- Estudiando ARN no codificantes como ncRNA, lincRNA y miRNA.
Comuníquese con Kel Cook (kelcook@salud.unm.edu) o Kathryn Brayer (kbrayer@salud.unm.edu) para programar una consulta.
usos de ATG iLab para facturación.
Para preguntas sobre iLabs o para la configuración de cuenta/PR para su uso en el recurso compartido, Por favor enviar un correo electrónico a Mary Sherman o llame al 505-272-4539.
Instrumentos genómicos
El secuenciador G4
- Secuenciador de extremo emparejado flexible y rápido
- Capaz de producir hasta 1.6 mil millones de lecturas de 2 x 150 pb en 24 horas
- Se puede configurar para una variedad de longitudes de lectura
- Compatible con casi todas las bibliotecas que se pueden secuenciar en instrumentos Illumina.
Para más información: https://singulargenomics.com/g4/
El cromo iX de genómica 10x
- Particiones de células o núcleos para secuenciación unicelular
- Captura ARN, proteínas y/o cromatina.
- Ensayo de expresión genética, repertorio de células inmunitarias, accesibilidad a la cromatina, perturbaciones CRISPR.
- Las entradas varían según el ensayo, pero incluyen suspensiones de células vivas, núcleos, células fijadas, tejido congelado y bloques FFPE. Ensayos independientes de especies disponibles
Para más información: https://www.10xgenomics.com/instruments/chromium-x-series
El analizador de Xenium de genómica 10x
- Plataforma de imágenes de transcriptómica espacial
- Resolución subcelular
- Capaz de capturar hasta 5,000 genes
- Múltiples paneles de genes prediseñados que se pueden personalizar aún más (https://www.10xgenomics.com/products/xenium-panels)
Para más información: https://www.10xgenomics.com/platforms/xenium
El CytAssist de genómica 10x
- Facilita los ensayos de transcriptómica espacial de Visium y Visium HD.
- Comience con bloques FFPE o secciones FFPE precortadas y recién congeladas.
- Compatible con secciones teñidas con H&E o inmunofluorescencia
Para más información: https://www.10xgenomics.com/instruments/visium-cytassist
- Bioanalizador Agilent: Analice la calidad/cantidad de ADN y ARN utilizando entradas mínimas. (https://www.agilent.com/en/product/automated-electrophoresis/bioanalyzer-systems/bioanalyzer-instrument)
- Fluorómetro Qubit II: Cuantificación de ADN y ARN.
- Invitrogen Condesa II FL: Cuente las células y cuantifique la proporción de células vivas en una muestra.
- Miltenyi Biotec MACS Octo Disociador suave con calentadores: Disociar muestras de tejido antes de la secuenciación unicelular.
- Qiagen EZ2: Extracción automatizada de ADN y ARN.
Hay instrumentos seleccionados disponibles para que los utilicen miembros calificados y capacitados de la comunidad de UNM. Los instrumentos compartidos están disponibles durante el horario laboral habitual y en otros momentos mediante acuerdos especiales. Póngase en contacto con el personal de ATG Facility para obtener más información sobre ensayos y precios.
Preguntas frecuentes de ATG
Estas son pautas para los investigadores que contemplan el uso de los servicios de secuenciación de próxima generación (NGS) del recurso compartido de ATG. Se insta a todos los investigadores a consultar con el personal de ATG antes de comenzar a preparar o analizar muestras. Podemos ayudarlo con el diseño experimental y, si es necesario, ponerlo en contacto con expertos en bioestadística que pueden ayudarlo con el diseño experimental. Es muy importante considerar el diseño experimental antes de comenzar los experimentos NGS, que pueden ser bastante costosos.
La secuenciación de ARN a granel se puede realizar con éxito con cantidades mínimas de ARN, tan solo 1 ng de ARNm. ATG comprueba su integridad (RIN) al recibir ARN mediante el bioanalizador Agilent. Las entradas sugeridas para RNA-seq son 150 ng de ARN total para ARN de alta calidad y 250 ng para ARN degradados (por ejemplo, ARN FFPE). Luego, los ARN se reducen en ribopleción para eliminar el ARNr no deseado, que constituye aproximadamente el 90 % del ARN en las células.
Los experimentos de NGS pueden ser costosos y los costos varían según el ensayo en cuestión. Además, el costo total depende del kit que se utilice para construir las bibliotecas y de la profundidad de secuenciación requerida. Póngase en contacto con el personal para obtener más información y obtener una cotización.
Los ensayos NGS producen conjuntos de datos extensos y complejos que contienen enormes cantidades de información pero que también pueden ser difíciles de analizar. El recurso compartido ATG proporciona el primer nivel de análisis, incluido el análisis de los parámetros de control de calidad, la alineación de las lecturas con el genoma apropiado, la identificación de variantes de secuencia o recuentos de características, según corresponda.
ATG Shared Resource cuenta con un equipo de expertos en bioinformática que realizarán el análisis de datos inicial y gestionarán y respaldarán los datos. Pueden realizar los tipos de análisis más sencillos (por ejemplo, expresión génica a partir de RNA-seq). Se deben realizar análisis más profundos, como la correlación de resultados con la información del paciente, con el aporte del recurso compartido de bioinformática o el recurso compartido de bioestadística. El personal de ATG puede ayudar a establecer interacciones con los expertos adecuados, quienes deben participar desde el principio para ayudar con el diseño experimental y el control de calidad. Discuta sus necesidades de análisis con los miembros del personal.
La verificación es una parte integral de cada experimento NGS y los requisitos varían según el tipo de experimento. Póngase en contacto con el personal de ATG para analizar las opciones para verificar los resultados de NGS.
El director de la instalación, Viswanathan Palanisamy, Ph.D., puede proporcionar cartas de apoyo y asesoramiento sobre la descripción del recurso compartido ATG y posibles experimentos NGS en las solicitudes de subvención. El Dr. Palanisamy ha trabajado en numerosas secciones de estudio de NIH, ACS y DOD y ha revisado muchas solicitudes de subvenciones, incluidos experimentos de NGS. Sus propias subvenciones financiadas incluyen experimentos NGS. Él puede ayudarlo a escribir secciones de su subvención sobre experimentos NGS y señalar posibles obstáculos y cosas que se deben evitar.
La forma más fácil de criticar un experimento NGS es describirlo como una expedición de pesca. Aquí hay algunas cosas que definitivamente debes evitar.
- No se proponga caracterizar genes que aún no haya identificado. Si no tienes datos preliminares, no sabes qué genes ni cuántos genes encontrarás. Sin embargo, es probable que sean cientos. Simplemente decir que elegirás algunos genes interesantes para estudiar es una forma rápida de obtener una mala puntuación en tu subvención. Si es posible, su experimento debe probar una hipótesis. Por ejemplo, se podría plantear la hipótesis de que se inducirán ciertos genes (por ejemplo, genes de apoptosis). Luego, puede proponer el uso de ensayos NGS para probarlo (y proponer la PCR en tiempo real como método de respaldo). De esa manera puedes probar una hipótesis, proponer resultados esperados y controles (por ejemplo, genes que deberían subir y bajar), lo cual es una manera mucho mejor de hacer un experimento NGS (o cualquier otro experimento). Simplemente ir a pescar genes es un mal enfoque y siempre provoca la ira del comité de revisión.
- Simplemente decir que utilizará algún programa de software para analizar los datos o agrupar los genes en vías también le causará problemas. Los datos NGS pueden ser extremadamente complejos y requerirán métodos estadísticos para su análisis. Los datos sobre la ruta que se conocen son lamentablemente incompletos. De todos modos, la mayoría de los genes no están en las vías. Necesitará un enfoque bien planificado para analizar los datos. Debería tener una forma de saber si el experimento funcionó o no (por ejemplo, ¿se activaron los genes de apoptosis esperados?).
- El experimento NGS no debe ser simplemente un párrafo al final de uno de sus objetivos. Hagas lo que hagas, absolutamente no añadas un experimento de NGS al final de una solicitud de subvención como algo que "también harás". Los experimentos de NGS son grandes, costosos y complicados y no se pueden hacer como una ocurrencia tardía. Muchas, muchas subvenciones tienen una descripción de un párrafo de un experimento NGS que los investigadores también harán. Eso es un pararrayos para las críticas de los críticos.
- Si está buscando genes, debería buscarlos por una razón. No proponga simplemente buscar genes regulados sin proponer hacer algo con ellos. Encontrar los genes que suben y bajan no es un objetivo lo suficientemente importante. Debe buscar genes con algún propósito en mente (por ejemplo, alguna hipótesis para probar).