生物在线 - 让科研更便捷 ：生命科学专业网，试剂，仪器，抗体，耗材在线查询
高质量的参考基因组是研究物种进化、性状定位、基因表达调控等生物学问题的基础，但目前二代+三代的测序策略，只能够将基因组组装到Contig/Scaffold水平，无法获得染色体水平的基因组信息。而Hi-C辅助组装技术可将Contig/Scaffold挂载到不同的染色体上，提升基因组质量，在基因组文章的发表中扮演了不可或缺的角色。下面，小编将与大家分享一些Hi-C辅助组装技术的小知识~Hi-C辅助组装实验流程 利用甲醛对样本进行交联，质检合格后使用限制性内切酶（如MboI等）进行酶切，酶切片段经生物素标记、平末端连接、DNA纯化提取，超声打断后钓取含有生物素的片段，进行建库测序。随后，对原始下机数据进行质控，并将质控截取后的Clean reads与参考基因组比对，获得用于互作分析的Valid reads。由于Hi-C文库的构建具有一定的复杂性，在实际的项目执行过程中，会先通过对小规模的测序数据进行评估，以检测所构建文库的质量。小数据评估合格后，启动大数据的上机测序，以保证测序数据的质量。图1. Hi-C辅助组装实验流程图[1]Hi-C数据处理目前常用的Hi-C数据处理软件是HiC-Pro，该软件采用两步比对策略，有效提高了数据的利用率的同时，还提供了一系列的质控标准，对文库质量进行评估[2]。此外，HiC-Pro还具有从原始数据到归一化之后的Hi-C图谱构建的完整功能，内含迭代校正算法的优化版本，可显著加快和促进Hi-C数据的标准化。图2. HiC-Pro算法示意图[2]Hi-C辅助组装常用软件目前，用于Hi-C辅助基因组组装的软件有LACHESIS、SALSA2、3D-DNA、ALLHiC等，这些软件在基因组组装方面各有优劣。LACHESIS LACHESIS（ligating adjacent chromatin enables scaffolding in situ）是华盛顿大学于2013年研发的一种基因组组装方法，它通过聚类算法将初步组装的Contig/Scaffold分配到各染色体群中，基于染色体内部不同区段间的互作强度高低对每个染色体群组中的Contig/Scaffold进行排序和定向，将基因组草图提升到染色体水平[3]。LACHESIS是分析Hi-C数据的经典工具，目前已发表的Hi-C辅助组装文章多基于该算法，文章认可度较高。但LACHESIS在多倍体基因组组装方面具有一定的局限性，且该算法目前已停止更新。图3. LACHESIS算法示意图[3]SALSA2SALSA是最早提出利用Hi-C对Contig进行纠错的软件，优化后的SALSA2提出了一种新的染色体划分方式，即检查每次迭代后是否存在错误的合并（mis-join），且该算法不需要预先设定染色体的数目，在一定程度上提高了Scaffold精确度[4]。但该算法会引入很多聚类/排序/定向错误，且在运行过程中可调参数较少，因此利用率一般。图4. SALSA2算法流程示意图[4]3D-DNA2017年Dudchenko等人通过3D-DNA（3D de novo assembly）实现了对基因组草图先纠错再组装的功能[5]。使用3D-DNA做基因组组装的整体流程包括组装、Juicer分析Hi-C数据、3D-DNA进行Scaffolding、使用JBAT对组装结果进行手工纠正，最终得到准染色体水平的基因组。但该软件的纠错功能并没有得到很好的应用：在模拟数据情况下3D-DNA的组装错误率是SALSA2错误率的2-4倍[4]，且Juicer在多倍体物种上表现不佳。图5. 3D-DNA算法示意图[5]ALLHiCSALSA2、3D-DNA、LACHESIS等软件在动物基因组和简单植物基因组的Hi-C辅助组装上表现都不错，但在多倍体物种和高杂合物种中，由于等位基因序列的相似性，可能会使得不同染色体组之间的Contig出现假的互作信号，导致组装错误。而ALLHiC算法可通过修剪Hi-C平行信号和弱信号，将等位基因和同源序列分隔在不同的单倍型内独立组装，有效解决了多倍体物种和高杂合度基因组的辅助组装难题。此外，ALLHiC还通过优化算法，改进了Contig的排序和定向，尤其是连续性较低的Contig，极大地提高了短序列的排序和定向的准确性[6]。图6. ALLHiC算法示意图[6]总结SALSA2和3D-DNA虽不需预先提供染色体数目即可进行互作分析，但在可操作性和实用性上都有一定的局限性。LACHESIS作为分析Hi-C数据的经典工具，文章认可度较高，但其在多倍体基因组组装方面表现欠佳。相对而言，ALLHiC除了将等位基因和同源序列分隔在不同的单倍型内独立组装外，还通过算法优化，提高了对序列的排序和定向的准确性。因此，ALLHiC不但适用于多倍体基因组组装，还可用于简单的二倍体基因组、高杂合基因组组装。值得注意的是，LACHESIS和ALLHiC需预先提供准确的染色体数目，才能对Contig/Scaffold进行聚类、分群。安诺基因在LACHESIS常用功能的基础上，通过对分析流程进行优化，增加了热图纠错功能，显著提升了实际项目中基因组的组装效果。在多倍体和高杂合基因组组装方面，安诺基因采用ALLHiC算法，为高质量基因组的获得提供保障。基于Hi-C辅助组装技术，安诺基因已与中国农业大学、中科院遗传与发育所、中国海洋大学、中国农业科学院、浙江大学、福建农林大学等多家科研院所开展了深度合作，助力基因组文章发表于Nature、Nature Plants、Nature Communications、Molecular Plant、Communications Biology、The Plant Journal 等多个国际高水平期刊。 参考文献 [1] Lieberman-Aiden E, Van Berkum N L, Williams L, et al. Comprehensive mapping of long-range interactions reveals folding principles of the human genome[J]. Science, 2009, 326(5950): 289-293.[2] Servant N, Varoquaux N, Lajoie B R, et al. HiC-Pro: an optimized and flexible pipeline for Hi-C data processing[J]. Genome Biology, 2015, 16(1): 259.[3] Burton J N, Adey A, Patwardhan R P, et al. Chromosome-scale scaffolding ofde novo genome assemblies based on chromatin interactions[J]. Nature Biotechnology, 2013, 31(12): 1119.[4] Ghurye J, Rhie A, Walenz B P, et al. Integrating Hi-C links with assembly graphs for chromosome-scale assembly[J]. bioRxiv, 2019: 261149.[5] Dudchenko O, Batra S S, Omer A D, et al. De novo assembly of the Aedes aegypti genome using Hi-C yields chromosome-length scaffolds[J]. Science, 2017, 356(6333): 92-95.[6] Zhang X, Zhang S, Zhao Q, et al. Assembly of allele-aware, chromosomal-scale autopolyploid genomes based on Hi-C data[J]. Nature Plants, 2019, 5(8): 833-845. ...
忙忙碌碌、风尘仆仆似乎在这个开年消散新冠病毒似乎让高速运转的城市稍稍乱了阵脚此时也更加理解：岁月静好，只不过是有人为我们负重前行疫情当前，一线医护人员们在前线忙碌奔波城市的守护者们辛劳地维持着城市的运转对抗新冠病毒的药物研发也在紧锣密鼓地进行着 衷心祝愿您和您的家人都平安健康。 面对汹涌而来的新冠疫情，我们能做些什么呢？ 默克生命科学，致力于使全球各地的人们更快地获得健康方案，通过与全球科学界合作，解决生命科学领域中的棘手难题。疫情当下，我们将不遗余力，全力支持科学家及工业用户的研发与生产。如您正在研发新冠病毒药物，无论是疫苗到单克隆抗体，小分子药物到血液制品，默克愿用350多年的经验积累，覆盖全球的专家网络，创新的产品和技术，与您携手并肩，共同战斗！ 为了助力全行业更好地学习制药工艺操作当中的新技术与新知识，默克将会为您提供全新的E-learning在线学习平台。同时会一如既往地为您提供包括上游反应器、澄清、切向流、层析、过滤等经典产品，及全球专家的优先支持。 在这特殊时期，用实际行动，与您并肩战“疫”。 默克E-learning在线学习平台 经过一年多的筹备，默克E-learning在线学习平台即将在2020年2月28日正式上线！登陆方式及详细信息请关注2月28日微信推文，欢迎您学习体验！ 默克E-learning在线学习平台是为生物制药企业定制的在线学习平台（手机端/pc端同步），由业界知识丰富的专业高级工程师和科学家担当培训师授课。课程涵盖所有生物工艺步骤、相关法规、以及相关产品。按照难易程度分为基础、中级、高级，无论您是需要基本操作技能的操作人员，还是期望拓展专业知识的工程师或科学家，皆可在本平台中找到适合您的课程。 平台精选我们的精选课程覆盖了生物制药工艺所涉及的技术和产品，无论您从事疫苗，单克隆抗体，小分子药物或其他类型的研发，都将从中获益。我们还将上线更多课程，敬请期待。 *课程持续更新中 平台特色 1. 体系全面：涵盖在线课程、现场培训、学习地图三大板块，便于您选择适合自己的线上或线下课程，利用学习地图动态关注学习进展；2. 内容丰富：为您提供从上游工艺到下游工艺，一直到最终处理和产品放行的全方位培训；3. 课程精短：每个课程按照目录切分为几个5-15分钟的片段，高度浓缩关键点知识，方便您利用碎片化时间随时随地在线学习；4. 分享式：轻松将课程分享到微信、QQ、微博、领英等社交媒体，分享学习智慧。 默克全新E-learning在线学习平台将于2月28日准时上线，我们将会奉献给大家最新的课程！ 在此之前，如您需要“宅家充电”，您可观看我们微信微官网“学习平台”往期网络讲堂回放。 如您正在研发新冠病毒药物 如您正在研发新冠病毒药物，请点击此处填写问卷调查。我们会第一时间为您提供新冠药物开发所涉及的产品技术与服务组合，及全球专家的优先支持。帮助您快速到达临床，取得战“疫”的胜利。 新冠病毒药物研发默克联系人：史秋明博士 客户技术应用总监联系方式：miles.shi@merckgroup.com我们也将给您配备一对一的技术咨询专家。*问卷中包含总联系人详细联系方式，填写后有专人一对一服务咨询。 待春暖花开后，我们沐浴春光，体验人间烟火！！！ 关于默克工艺解决方案默克工艺解决方案是默克生命科学三大事业部之一，致力于为生物制药、化学制药企业提供产品开发、商业化生产所需全系列工具，已成为预过滤、无菌过滤、除病毒过滤、超滤、层析纯化、一次性生产、培养基、生物反应器、缓冲液、药用原辅料、工程技术及验证领域的全球领导者。默克工艺解决方案的成功源于对高质量产品、先进监管技术的不懈追求以及致力于帮助客户实现其需求的精神。 如需了解更多关于默克工艺解决方案，点击此处进入微官网。 默克工艺解决方案领英官方账号已上线，点击关注。 ...
点此进入中科新生命官网。上期讲座，齐凯博士分享了国自然标书的模块化整理和关键点解析，反响非常热烈。在此我们要再次感谢各位老师的认可与信赖！我们将一如既往地提供优质讲座服务给大家！国自然标书中除了模块化结构外，逻辑框架也非常重要，科学逻辑是贯穿标书的一条隐形主线，是标书梳理最重要的过程。近两年来，多组学在国自然标书中主要起奠基作用，使整个课题的基础更加坚实，从而加强课题的逻辑可靠性。本期线上讲座，我们邀请了中科新生命高级学术顾问吴耀宗博士给大家带来《多组学在国自然标书架构中的应用策略—逻辑和数据架构》。以几类标准研究方向为例，介绍如何将组学思路融入课题，让研究的描述环环相扣，形成逻辑清晰、框架明确、特点突出的标书范文。本期讲座，您将了解到：1. 植物逆境响应机制研究标书数据如何架构，逻辑思路如何层层递进？2. 动物病理以及肠道微生物方向引领科研风暴，数据和思路如何紧扣“评审”心弦？3. 组学破题--系统阐述+重点挖掘，标书逻辑性思路成功之路讲座主题多组学在国自然标书架构中的应用策略—逻辑和数据架构讲座时间2020年2月24日14：00—14：45讲师介绍吴耀宗 博士中科院上海生科院植物生理生态研究所博士及博士后，研究领域涉及基于质谱的分子调控机理研究，参与国家自然科学基金2项，面上项目1项，并申请专利、发表SCI论文数篇。长期从事代谢组、蛋白组等组学技术支持与学术顾问工作，具有丰富的项目管理，技术服务、文章发表经验及国自然撰写经验。报名方式Step1：识别下方二维码或点击阅读原文填写报名表；Step2：提交后扫码添加文末中科新生命技术咨询微信并备注“在线讲座”；Step3：坐等我们拉入讲座群，课接会程链公布在群里。 ...
扫二维码，用手机看生物在线
关注生物谷
关注生物在线
需要在生物谷或旗下网站投放广告，或成为特约赞助商，请联系我们 汤经理 13524820860
Copyright ® 2017 Bioon.com.cn 版权所有 不得转载. 著作权声明 | 法律声明
互联网药品信息服务资格证书：（沪）-非经营性-2015-0113 | 沪ICP备14018915号-4
沪公网安备 31010402000323号
Copyright ® 2016 Bioon.com.cn 版权所有 不得转载.
