分析和转化基因组学
分析和转化基因组学 (ATG) 共享资源为新墨西哥大学综合癌症中心成员以及新墨西哥大学和附属机构的其他成员提供高通量测序和其他基因组学服务。我们的服务以新一代测序为中心，利用 Singular Genomics G4 测序仪生成全基因组信息。这些方法包括空间单细胞基因组学检测、单细胞 RNA 测序、常规“批量”RNA 测序、靶向 DNA 测序、全外显子组测序、ChIP-seq 和其他检测。这些检测可以使用活细胞或冷冻细胞或组织以及 FFPE 等存档样本进行。
共享资源由新墨西哥大学综合癌症中心通过 CCSG 核心拨款 P30CA118100 和额外资金以及新墨西哥州的资金和用户费用资助。
知识渊博的工作人员可以提供咨询，帮助用户创建最佳的实验并优化生成的数据的质量。
教员主任
维斯瓦纳坦·帕拉尼萨米，博士
老师， 内科/分子医学
电话：(505) 272-0652
技术总监/生物信息学
凯瑟琳（查理）布雷耶博士 | 加拿大法规 G22A
高级技术人员
凯尔库克 | CRF 118，电话： (505) 272-5564
玛格达莱娜（玛吉）密码 | CRF 119，电话：（505）272-5564
奥鲁芬米洛拉（Funmi）奥耶巴米吉 | CRF 底层
分析和转化基因组学
新墨西哥大学 (UNM) 及其相关机构的所有研究人员都可以访问 ATG。不过，您必须提供 P30CA118100 的引文，并提及 ATG 以及用于生成数据的其他 UNMCCC 共享资源。
为了赞扬我们的贡献，我们恳请您在稿件的致谢部分添加以下内容：
本研究获得了新墨西哥大学综合癌症中心支持基金 NCI P30CA118100 的部分资助，并利用了分析和转化基因组学共享资源.
分析和转化基因组学资源 始终掌握最新的检测方法和技术，以解决不同的研究问题。如果您感兴趣的应用在本网站找不到，请随时咨询。
ATG 的重点 旨在提供先进的测序技术，帮助研究人员了解生物状况。我们的服务包括空间和单细胞基因组检测、批量 RNA 测序、全基因组测序、靶向基因组测序以及染色质状态检测，例如 ChIP-seq 和 ATAC-seq。我们还提供专业的生物信息学分析。新墨西哥大学及其附属机构的所有教职员工都可以访问 ATG 共享资源。我们强烈建议研究人员与我们联系，探讨我们如何协助他们的研究并确定最合适的检测方法以满足他们的目标。
空间基因组学 在组织 3D 结构的背景下检查转录组。10X Visium、Visium HD 和 Xenium 原位检测可以精确确定转录本在组织和单个细胞内的位置。这使得能够对邻近细胞进行基因表达分析，从而更深入地了解亚结构、细胞间通讯和网络。
单细胞检测 使研究人员能够在单个细胞水平上评估转录组和表观遗传学。ATG 采用 10x Genomics Chromium 平台提供最先进的单细胞测序。各种检测可以组合成多组学方法，从而能够以各种方式分析单个样本。源材料可能由活细胞、分离的细胞核或固定样本组成。使用固定样本可以纳入存档材料。
免疫细胞分析 涉及免疫细胞多样性的分析，可以与转录组分析相结合。
批量基因组学 指对样本进行整体分析，不需要分析单个细胞或空间信息的测序项目。这些技术的一些示例包括 RNA-seq、ChIP-seq、全外显子组测序 (WES) 和全基因组测序 (WGS)。
长读测序 使研究人员能够检查样本中的异构体使用情况。虽然我们没有长读测序仪，但我们可以使用 Nanopore Technologies 的 MinION 提供一些不受限制的读取长度（最大长度 > 4Mb）。
生物信息学数据分析：ATG 共享资源工作人员采用先进的数据分析技术来检查基因表达和基因分型数据。我们的目标是为用户提供适合在其文章或授权申请中发表的高质量图表。目前，我们利用 R/Bioconductor 软件包来分析基因组学技术产生的大量复杂数据集。
ATG 可以测序以下类型：
- 检测突变或基因变异。这可能涉及评估肿瘤的基因突变水平，分析特定癌症或疾病中的特定基因变异，或评估细胞在受伤或治疗后对 DNA 损伤的反应。通常，这是通过使用靶向基因组测序来分析与癌症或某些疾病相关的基因来实现的。
- 基因表达研究. 对细胞、组织、类器官或患者样本（以单个细胞或大量细胞的形式）进行转录分析。
- 一系列染色质状态分析检测从 DNA 甲基化研究到 ATAC 检测，再到 ChIP-seq，均可用。
- 研究非编码RNA 例如 ncRNA、lincRNA 和 miRNA。
请联系 Kel Cook (kelcook@salud.unm.edu）或 Kathryn Brayer（kbrayer@salud.unm.edu) 安排咨询。
基因组学仪器
G4 音序器
- 灵活、快速的双端测序仪
- 1.6 小时内可产生高达 2 亿个 150 x 24 bp 读数
- 可配置多种读取长度
- 与几乎所有可以在 Illumina 仪器上测序的文库兼容。
欲了解更多信息，请访问： https://singulargenomics.com/g4/
10x Genomics Chromium iX
- 分割细胞或细胞核以进行单细胞测序
- 捕获 RNA、蛋白质和/或染色质
- 检测基因表达、免疫细胞库、染色质可及性、CRISPR 干扰
- 输入因检测而异，但包括活细胞悬浮液、细胞核、固定细胞、冷冻组织和 FFPE 块。可提供物种无关检测
欲了解更多信息，请访问： https://www.10xgenomics.com/instruments/chromium-x-series
10x Genomics Xenium 分析仪
- 空间转录组学成像平台
- 亚细胞分辨率
- 能够捕获多达 5,000 个基因
- 多个预先设计的基因组，可进一步定制（https://www.10xgenomics.com/products/xenium-panels)
欲了解更多信息，请访问： https://www.10xgenomics.com/platforms/xenium
10x Genomics CytAssist
- 促进 Visium 和 Visium HD 空间转录组学分析
- 从 FFPE 块或预切 FFPE 和新鲜冷冻切片开始
- 与 H&E 或免疫荧光染色切片兼容
欲了解更多信息，请访问： https://www.10xgenomics.com/instruments/visium-cytassist
- 安捷伦生物分析仪：使用最少的输入分析 DNA 和 RNA 的质量/数量。（https://www.agilent.com/en/product/automated-electrophoresis/bioanalyzer-systems/bioanalyzer-instrument)
- Qubit II 荧光计：DNA 和 RNA 定量。
- Invitrogen Countess II FL：计数细胞并量化样本中活细胞的比例。
- Miltenyi Biotec 温和 MACS Octo 解离仪（带加热器）：单细胞测序之前分离组织样本。
- Qigen EZ2：自动 DNA 和 RNA 提取。
部分仪器可供新墨西哥大学社区的合格和受过培训的成员使用。共用仪器在正常工作时间可用，其他时间需特殊安排。请联系 ATG 设施工作人员以获取有关检测和定价的更多信息。
ATG 常见问题
这些是考虑使用 ATG 共享资源中的下一代测序 (NGS) 服务的研究人员的指南。 敦促所有研究人员在开始准备或分析样品之前咨询 ATG 工作人员。 我们可以协助进行实验设计，并在必要时让您与可以帮助进行实验设计的专业生物统计学家取得联系。 在开始 NGS 实验之前考虑实验设计非常重要，这可能非常昂贵。
只需 1ng mRNA 即可成功进行批量 RNA 测序。ATG 在收到 RNA 后使用 Agilent Bioanalyzer 检查其完整性 (RIN)。RNA 测序的建议输入为 150 ng 总 RNA（高质量 RNA）和 250 ng 降解 RNA（例如 FFPE RNA）。然后对 RNA 进行核糖体去除以去除不需要的 rRNA，后者占细胞中 RNA 的约 90%。
NGS 实验可能非常昂贵，费用取决于所涉及的检测。此外，总成本取决于用于构建文库的试剂盒和所需的测序深度。请联系工作人员获取更多信息并获取报价。
NGS 检测会产生大量复杂的数据集，其中包含大量信息，但分析起来也颇具挑战性。ATG 共享资源提供第一级分析，包括分析质量控制参数、将读取结果与适当的基因组进行比对、识别序列变异或特征计数（视情况而定）。
ATG 共享资源拥有一支生物信息学专家团队，他们将执行初始数据分析并管理和备份数据。他们可以执行最直接的分析类型（例如 RNA 测序的基因表达）。更深入的分析，例如将结果与患者信息关联，应使用来自生物信息学共享资源或生物统计学共享资源的输入进行。ATG 工作人员可以帮助与适当的专家建立互动，这些专家应该从一开始就参与其中，以帮助进行实验设计和质量控制。请与工作人员讨论您的分析需求。
验证是每个 NGS 实验不可或缺的一部分，其要求因实验类型而异。请联系 ATG 工作人员讨论验证 NGS 结果的选项。
该机构主任 Viswanathan Palanisamy 博士可以提供支持信和建议，说明如何在资助申请中描述 ATG 共享资源和潜在的 NGS 实验。Palanisamy 博士曾在 NIH、ACS 和 DOD 的许多研究部门任职，并审查了许多资助申请，包括 NGS 实验。他自己资助的资助中有 NGS 实验。他可以帮助撰写有关 NGS 实验的资助部分，并指出潜在的陷阱和应避免的事情。
批评 NGS 实验的最简单方法是将其描述为一次钓鱼探险。 这里有一些你绝对应该避免的事情。
- 不要提出描述尚未确定的基因。如果您没有初步数据，您就不知道会发现什么基因或多少基因。但是，它们的数量可能会有数百个。简单地说您将选择一些有趣的基因进行研究是一种让您的资助获得低分的快速方法。如果可能，您的实验应该测试一个假设。例如，您可能假设某些基因（例如凋亡基因）将被诱导。然后您可以提议使用 NGS 检测来测试它（并提出实时 PCR 作为备用方法）。这样您就可以测试一个假设，提出预期结果和控制（例如应该上升和下降的基因），这是进行 NGS 实验（或任何其他实验）的更好方法。简单地寻找基因是一种不好的方法，总是会引起审查委员会的愤怒。
- 简单地说您将使用一些软件程序来分析数据或将基因分组到通路中也会给您带来麻烦。NGS 数据可能非常复杂，需要统计方法进行分析。已知的通路数据非常不完整。无论如何，大多数基因都不在通路中。您需要一个精心策划的方法来分析数据。您应该有一种方法来判断实验是否有效（例如，预期的凋亡基因是否被激活？）。
- NGS 实验不应该只是您目标之一末尾的一段话。 无论你做什么，绝对不要在资助申请的末尾添加 NGS 实验，因为你“也会做”。 NGS 实验规模大、成本高且复杂，不能事后考虑。 很多很多的资助有一个 NGS 实验的一段描述，研究人员也会这样做。 这是评论家批评的避雷针。
- 如果你正在寻找基因，你应该寻找它们是有原因的。 不要只是提议寻找受调控的基因而不提议对它们做些什么。 找到上下波动的基因并不是一个足够重要的目标。 您需要在寻找具有某种目的的基因（例如要测试的某些假设）。