分析和转化基因组学
分析与转化基因组学 (ATG) 共享资源对于推进基础、临床和基于人群的癌症研究至关重要。它为 UNMCCC 会员和非会员提供经济高效且全面的基因组分析服务，包括新一代测序 (NGS)、单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq)、空间基因组学、初始数据分析以及功能基因组学检测支持。
以及其他基因组学相关技术。
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·库克博士 | CRF 118，电话： (505) 272-5564
玛格达莱娜（玛吉）密码 | CRF 119，电话：（505）272-5564
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均可访问 ATG。然而，您必须提供 P30CA118100 的引用，并提及 ATG 以及用于生成数据的其他 UNMCCC 共享资源。
为了表彰我们的贡献，我们恳请您在稿件的致谢部分包含以下文字：
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.
关键服务、技术和设备
高通量 DNA-seq 和 RNA-seq。 ATG 使用 Singular Genomics G4 测序仪提供全基因组测序、批量 RNA 测序、ChIP 测序、RIP 测序、外显子组和小 RNA 分析。起始材料包括细胞、唾液、血液以及 FFPE 或新鲜冷冻病理样本。
10x Genomics 单细胞测序。 ATG 工作人员使用 10x Genomics Chromium 控制器、Countess II 自动细胞计数器和 Miltenyi gentleMACS Octo 解离器来创建单细胞悬浮液，准备样品并构建用于 DNA 和 RNA NGS 的 NGS 文库。
10x Visium-HD 和 Xenium 原位用于全转录组和靶向基因表达分析。 ATG 与人类组织库和组织分析 (HTR-TA) 共享资源合作，利用 10x Genomics 的 Visium-HD 和 Xenium 原位空间基因表达技术，对新鲜冷冻和 FFPE 组织进行空间全转录组分析。Visium HD 空间基因表达技术可描绘整个组织切片的完整转录组，提供形态学背景和高细胞分辨率。Xenium 原位技术可对同一组织片段内多达 5,000 个基因以及多重蛋白质进行高通量亚细胞定位，这些基因和蛋白质是与 HTR-TA 合作进行样品制备而获得的。
NGS 数据分析、scRNA-seq 以及与生物统计学和生物信息学与数据科学 (BDS) 共享资源的交互。 ATG 与生物统计学和生物数据服务共享资源 (BDS) 协作，建立质量控制分析方法，并开发 G4-Singular 数据的数据分析流程，包括 DNA 样本的单核苷酸变异 (SNV) 检测、基因表达分析、RNA 变异分析、scRNA-seq 数据、RNA-seq 融合转录本检测以及拷贝数变异 (CNV) 分析。处理后的文件存储在我们安全的 AWS 云账户中，并由 ATG 员工或 BDS 使用定制的 R 脚本进行下游分析。ATG 技术总监 Brayer 兼任高级生物信息学家和生物统计学和 BDS 共享资源的联络人，负责协助研究设计和数据分析。
数据存储和计算。 ATG 维护一个安全、符合 HIPAA 规定且经 IRB 批准的 AWS 账户，用于存储和分析大型数据集。所有数据均经过去身份识别处理、传输加密和存储。只有授权用户才能访问，并且需要双重身份验证。为了保障基因组数据的安全，ATG 遵循 NIH 受控访问数据安全最佳实践中概述的政策，并遵守 NIH 基因组数据共享政策。
其他服务。 ATG 配备了安捷伦 BioAnalyzer、Qubit 荧光计、带加热器的美天旎 GenerMACs Octo 解离仪（用于从组织中生成单细胞悬液）、Countess II 自动细胞计数器和 ThermoFisher QuantStudio 6 Pro Q-PCR 等设备，可供 UNMCCC 成员使用。此外，还配备了 Qiagen EZ2 DNA/RNA 提取机器人，可用于大批量、自动化的核酸提取。
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、miRNA 和 tRNA。
请联系 Kel Cook (kelcook@salud.unm.edu）或 Kathryn Brayer（kbrayer@salud.unm.edu) 安排咨询。
ATG 用途 语言实验室 进行计费。
有关问题 实验室 或用于共享资源的账户/PR 设置，请发送电子邮件 帕拉克什·雷迪·班达帕利 或致电505 272-4539。
基因组学仪器
Singular Genomics G4测序仪
- 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://www.singulargenomics.com/
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。
- ThermoFisher/Invitrogen Countess II：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。
- ThermoFisher QuantStudio 6 Pro Q-PCR。 实时 PCR 系统配有 96 孔和 384 孔板，可灵活、轻松地进行基因表达分析。
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）。