Sekvenciranje dugih fragmenata – sledeći nivo genomskih istraživanja
Long read sequencing – the next level in genomic research
Аутори
Savić-Pavićević, DušankaRadenković, Lana
Velimirov, Luka
Radovanović, Nemanja
Ninković, Anastasija
Garai, Nemanja
Brkušanin, Miloš
Panić, Marko
Pešović, Jovan
Остала ауторства
Pavlović, SonjaПоглавље у монографији (Објављена верзија)
Метаподаци
Приказ свих података о документуАпстракт
Sekvenciranje dugih fragmenata ili treća generacija sekvenciranja u realnom vremenu produkuje očitavanja
pojedinačnih molekula DNK dužine od 1 kb do nekoliko Mb sa očuvanim epigenetičkim oznakama.
Dostupne tehnologije su sekvenciranje pojedinačnih molekula u realnom vremenu (eng. single-molecule
real-time sequencing, PacBio) i sekvenciranje kroz proteinske nanopore (Oxford Nanopore Technologies).
PacBio tehnologija zasnovana je na detekciji ugradnje nukelotida od strane pojedinačnog molekula DNK
polimeraze u realnom vremenu, korišćenjem fluoresecencije kao surogat markera. PacBio HiFi očitavanja
su dužine ~15 kb sa tačnošću >99,9%. Oxford Nanopore tehnologija izvodi sekvencu nukleotida iz promena
u intenzitetu jonske struje dok DNK prolazi kroz stohastički senzor – proteinsku nanoporu.Može sekvencirati
fragmente DNK u rasponu od pet redova veličina (20 bp do nekoliko Mb) sa tačnošću dupleks
očitavanja >99,9% kada se koriste R10.4.1 nanopore. Sa elektronskim „čitanjem” nukleins...kih kiselina, inovacije
kao što su minijaturni uređaj veličine dlana sa cenom <1000 dolara, sekvenciranje na terenu, digitalno
obogaćivanje ciljnih sekvenci (adaptivno uzorkovanje) i direktno sekvenciranje RNK, postali su
stvarnost. Sekvenciranje dugih fragmenata omogućilo je kompletiranje sekvence genoma čoveka, objavljivanje
drafta ljudskog pangenoma i ubrzalo je sekvenciranje genoma eukariota. Od uvođenja metode
2011. godine sekvencirano je ~1000 od 1065 genoma deponovanih u NCBI bazi. Puni potencijal metode
u izučavanju transkriptoma i epigenoma biće vidljiv u godinama koje slede. Sekvenciranje dugih fragmenata
postaje osnova precizne medicine efikasne za sve ljudske populacije i očuvanja biodiverziteta, i zavredelo
je da bude metoda 2022. godine prema časopisu Nature Methods.
Long read or third-generation sequencing produces reads from 1 kb to several Mb in length with preserved
epigenetic marks, at the single-molecule level and in real-time. Single-molecule real-time sequencing
(PacBio) and protein nanopore sequencing (Oxford Nanopore Technologies) are available technologies.
PacBio technology is based on monitoring the nucleotide incorporation by a single DNA polymerase molecule
in real time using fluorescence as a surrogate marker. PacBio HiFi reads are ~15 kb in length with
>99.9% accuracy. Oxford Nanopore sequencing infers nucleotide sequence from the changes in ion current
intensity while DNA passes through a stochastic sensor – a protein nanopore. It can sequence DNA
fragments ranging in five orders of magnitude (20 bp to several Mb), with duplex read accuracy >99.9%
when using R10.4.1 nanopores. Innovations such as a miniature device of the palm-size with a price <1000
dollars, sequencing in the field, digital enrichment of target sequences... (adaptive sampling) and direct
RNA sequencing have become a reality with the electronic „reading“ of nucleic acids. Long read sequencing
enabled completing the human genome sequence and releasing a draft of the human pangenome
reference. It has also accelerated genome sequencing of eukaryotic species. Out of 1065 genomes deposited
in the NCBI database, ~1000 were sequenced since its development. The full potential of the method
in studying transcriptome and epigenome will be visible in the years to come. Long read sequencing is becoming
the basis of precision medicine effective for all human populations and biodiversity conservation
and was announced as the method of the year 2022 according to Nature Methods.
Кључне речи:
sekvenciranje dugih fragmenata / treća generacija sekvenciranja / sekvenciranje kroz nanopore / SMRT sekvenciranje / genomika / long read sequencing / third-generation sequencing / nanopore sequencing / SMRT sequencing / genomicsИзвор:
Trendovi u molekularnoj Biologiji, 2023, 3, 38-56Издавач:
- Beograd : Institut za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo
Финансирање / пројекти:
- READ-DM1 - Understanding repeat expansion dynamics and phenotype variability in myotonic dystrophy type 1 through human studies, nanopore sequencing and cell models (RS-ScienceFundRS-Ideje-7754217)
Институција/група
Institut za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvoTY - CHAP AU - Savić-Pavićević, Dušanka AU - Radenković, Lana AU - Velimirov, Luka AU - Radovanović, Nemanja AU - Ninković, Anastasija AU - Garai, Nemanja AU - Brkušanin, Miloš AU - Panić, Marko AU - Pešović, Jovan PY - 2023 UR - https://imagine.imgge.bg.ac.rs/handle/123456789/2246 AB - Sekvenciranje dugih fragmenata ili treća generacija sekvenciranja u realnom vremenu produkuje očitavanja pojedinačnih molekula DNK dužine od 1 kb do nekoliko Mb sa očuvanim epigenetičkim oznakama. Dostupne tehnologije su sekvenciranje pojedinačnih molekula u realnom vremenu (eng. single-molecule real-time sequencing, PacBio) i sekvenciranje kroz proteinske nanopore (Oxford Nanopore Technologies). PacBio tehnologija zasnovana je na detekciji ugradnje nukelotida od strane pojedinačnog molekula DNK polimeraze u realnom vremenu, korišćenjem fluoresecencije kao surogat markera. PacBio HiFi očitavanja su dužine ~15 kb sa tačnošću >99,9%. Oxford Nanopore tehnologija izvodi sekvencu nukleotida iz promena u intenzitetu jonske struje dok DNK prolazi kroz stohastički senzor – proteinsku nanoporu.Može sekvencirati fragmente DNK u rasponu od pet redova veličina (20 bp do nekoliko Mb) sa tačnošću dupleks očitavanja >99,9% kada se koriste R10.4.1 nanopore. Sa elektronskim „čitanjem” nukleinskih kiselina, inovacije kao što su minijaturni uređaj veličine dlana sa cenom <1000 dolara, sekvenciranje na terenu, digitalno obogaćivanje ciljnih sekvenci (adaptivno uzorkovanje) i direktno sekvenciranje RNK, postali su stvarnost. Sekvenciranje dugih fragmenata omogućilo je kompletiranje sekvence genoma čoveka, objavljivanje drafta ljudskog pangenoma i ubrzalo je sekvenciranje genoma eukariota. Od uvođenja metode 2011. godine sekvencirano je ~1000 od 1065 genoma deponovanih u NCBI bazi. Puni potencijal metode u izučavanju transkriptoma i epigenoma biće vidljiv u godinama koje slede. Sekvenciranje dugih fragmenata postaje osnova precizne medicine efikasne za sve ljudske populacije i očuvanja biodiverziteta, i zavredelo je da bude metoda 2022. godine prema časopisu Nature Methods. AB - Long read or third-generation sequencing produces reads from 1 kb to several Mb in length with preserved epigenetic marks, at the single-molecule level and in real-time. Single-molecule real-time sequencing (PacBio) and protein nanopore sequencing (Oxford Nanopore Technologies) are available technologies. PacBio technology is based on monitoring the nucleotide incorporation by a single DNA polymerase molecule in real time using fluorescence as a surrogate marker. PacBio HiFi reads are ~15 kb in length with >99.9% accuracy. Oxford Nanopore sequencing infers nucleotide sequence from the changes in ion current intensity while DNA passes through a stochastic sensor – a protein nanopore. It can sequence DNA fragments ranging in five orders of magnitude (20 bp to several Mb), with duplex read accuracy >99.9% when using R10.4.1 nanopores. Innovations such as a miniature device of the palm-size with a price <1000 dollars, sequencing in the field, digital enrichment of target sequences (adaptive sampling) and direct RNA sequencing have become a reality with the electronic „reading“ of nucleic acids. Long read sequencing enabled completing the human genome sequence and releasing a draft of the human pangenome reference. It has also accelerated genome sequencing of eukaryotic species. Out of 1065 genomes deposited in the NCBI database, ~1000 were sequenced since its development. The full potential of the method in studying transcriptome and epigenome will be visible in the years to come. Long read sequencing is becoming the basis of precision medicine effective for all human populations and biodiversity conservation and was announced as the method of the year 2022 according to Nature Methods. PB - Beograd : Institut za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo T2 - Trendovi u molekularnoj Biologiji T1 - Sekvenciranje dugih fragmenata – sledeći nivo genomskih istraživanja T1 - Long read sequencing – the next level in genomic research EP - 56 IS - 3 SP - 38 UR - https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_imagine_2246 ER -
@inbook{ author = "Savić-Pavićević, Dušanka and Radenković, Lana and Velimirov, Luka and Radovanović, Nemanja and Ninković, Anastasija and Garai, Nemanja and Brkušanin, Miloš and Panić, Marko and Pešović, Jovan", year = "2023", abstract = "Sekvenciranje dugih fragmenata ili treća generacija sekvenciranja u realnom vremenu produkuje očitavanja pojedinačnih molekula DNK dužine od 1 kb do nekoliko Mb sa očuvanim epigenetičkim oznakama. Dostupne tehnologije su sekvenciranje pojedinačnih molekula u realnom vremenu (eng. single-molecule real-time sequencing, PacBio) i sekvenciranje kroz proteinske nanopore (Oxford Nanopore Technologies). PacBio tehnologija zasnovana je na detekciji ugradnje nukelotida od strane pojedinačnog molekula DNK polimeraze u realnom vremenu, korišćenjem fluoresecencije kao surogat markera. PacBio HiFi očitavanja su dužine ~15 kb sa tačnošću >99,9%. Oxford Nanopore tehnologija izvodi sekvencu nukleotida iz promena u intenzitetu jonske struje dok DNK prolazi kroz stohastički senzor – proteinsku nanoporu.Može sekvencirati fragmente DNK u rasponu od pet redova veličina (20 bp do nekoliko Mb) sa tačnošću dupleks očitavanja >99,9% kada se koriste R10.4.1 nanopore. Sa elektronskim „čitanjem” nukleinskih kiselina, inovacije kao što su minijaturni uređaj veličine dlana sa cenom <1000 dolara, sekvenciranje na terenu, digitalno obogaćivanje ciljnih sekvenci (adaptivno uzorkovanje) i direktno sekvenciranje RNK, postali su stvarnost. Sekvenciranje dugih fragmenata omogućilo je kompletiranje sekvence genoma čoveka, objavljivanje drafta ljudskog pangenoma i ubrzalo je sekvenciranje genoma eukariota. Od uvođenja metode 2011. godine sekvencirano je ~1000 od 1065 genoma deponovanih u NCBI bazi. Puni potencijal metode u izučavanju transkriptoma i epigenoma biće vidljiv u godinama koje slede. Sekvenciranje dugih fragmenata postaje osnova precizne medicine efikasne za sve ljudske populacije i očuvanja biodiverziteta, i zavredelo je da bude metoda 2022. godine prema časopisu Nature Methods., Long read or third-generation sequencing produces reads from 1 kb to several Mb in length with preserved epigenetic marks, at the single-molecule level and in real-time. Single-molecule real-time sequencing (PacBio) and protein nanopore sequencing (Oxford Nanopore Technologies) are available technologies. PacBio technology is based on monitoring the nucleotide incorporation by a single DNA polymerase molecule in real time using fluorescence as a surrogate marker. PacBio HiFi reads are ~15 kb in length with >99.9% accuracy. Oxford Nanopore sequencing infers nucleotide sequence from the changes in ion current intensity while DNA passes through a stochastic sensor – a protein nanopore. It can sequence DNA fragments ranging in five orders of magnitude (20 bp to several Mb), with duplex read accuracy >99.9% when using R10.4.1 nanopores. Innovations such as a miniature device of the palm-size with a price <1000 dollars, sequencing in the field, digital enrichment of target sequences (adaptive sampling) and direct RNA sequencing have become a reality with the electronic „reading“ of nucleic acids. Long read sequencing enabled completing the human genome sequence and releasing a draft of the human pangenome reference. It has also accelerated genome sequencing of eukaryotic species. Out of 1065 genomes deposited in the NCBI database, ~1000 were sequenced since its development. The full potential of the method in studying transcriptome and epigenome will be visible in the years to come. Long read sequencing is becoming the basis of precision medicine effective for all human populations and biodiversity conservation and was announced as the method of the year 2022 according to Nature Methods.", publisher = "Beograd : Institut za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo", journal = "Trendovi u molekularnoj Biologiji", booktitle = "Sekvenciranje dugih fragmenata – sledeći nivo genomskih istraživanja, Long read sequencing – the next level in genomic research", pages = "56-38", number = "3", url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_imagine_2246" }
Savić-Pavićević, D., Radenković, L., Velimirov, L., Radovanović, N., Ninković, A., Garai, N., Brkušanin, M., Panić, M.,& Pešović, J.. (2023). Sekvenciranje dugih fragmenata – sledeći nivo genomskih istraživanja. in Trendovi u molekularnoj Biologiji Beograd : Institut za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo.(3), 38-56. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_imagine_2246
Savić-Pavićević D, Radenković L, Velimirov L, Radovanović N, Ninković A, Garai N, Brkušanin M, Panić M, Pešović J. Sekvenciranje dugih fragmenata – sledeći nivo genomskih istraživanja. in Trendovi u molekularnoj Biologiji. 2023;(3):38-56. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_imagine_2246 .
Savić-Pavićević, Dušanka, Radenković, Lana, Velimirov, Luka, Radovanović, Nemanja, Ninković, Anastasija, Garai, Nemanja, Brkušanin, Miloš, Panić, Marko, Pešović, Jovan, "Sekvenciranje dugih fragmenata – sledeći nivo genomskih istraživanja" in Trendovi u molekularnoj Biologiji, no. 3 (2023):38-56, https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_imagine_2246 .
Related items
Showing items related by title, author, creator and subject.
-
Sadašnjost i budućnost primene sekvenciranja nove generacije za retke bolesti / Present and future of next-generation sequencing application for rare diseases
Stojiljković, Maja; Komazec, Jovana (Beograd : Institut za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo, 2023) -
Brevibacillus laterosporus supplementation diet modulates honey bee microbiome
Malešević, Milka; Rašić, Slađan; Santra, Violeta; Kojić, Milan; Stanisavljević, Nemanja (Novi Sad : Faculty of Sciences, Department of Biology and Ecology, 2021) -
Identifikacija molekularno-genetičkih markera patogeneze akutne mijeloidne leukemije / Identification of molecular genetic markers of acute myeloid leukemia pathogenesis
Marjanović, Irena (Univerzitet u Beogradu, Biološki fakultet, 2018)