Next Generation Sequencing
Next Generation Sequencing (NGS) ist ein Begriff, der im weitesten Sinne mehrere verwandte Technologien umfasst, die eine massiv parallele oder tiefe Sequenzierung einer ausgewählten Region oder des gesamten Genoms eines Organismus ermöglichen. Sequenzierungstechnologien sind in der genombasierten Forschung schon seit Jahrzehnten unverzichtbar. Die kontinuierliche Weiterentwicklung der NGS-Technologien oder der massiv parallelen DNA- und RNA-Sequenzierung hat den Forschern jedoch eine größere genomweite Sequenzierungsabdeckung und Datenanalysetools ermöglicht, während gleichzeitig die Kosten rapide gesunken sind. Die Anwendungen für NGS gehen über die Gesamtgenomanalyse hinaus, da sie erhebliche Auswirkungen auf die jüngsten Fortschritte in der grundlegenden Genomik und der Krankheitsforschung haben.
Zugehörige technische Artikel
- Regardless of next-generation sequencing (NGS) platform, universal and index adapter sequences are required for the proper assembly of sample fragments.
- MISSION siRNA Universal Negative Controls are an essential component to any siRNA experiment. Using a Negative siRNA control allows the researcher to create a baseline for mRNA knockdown efficiency. MISSION siRNA Universal Negative Controls have been tested in human, rat, and mouse cells. All have been carefully designed to have no homology to known gene sequences.
- MISSION Positive Control siRNA, designed using the Rosetta siRNA Design Algorithm, serve as ideal complement to any siRNA silencing experiment. All MISSION Positive Control siRNA have been validated to work, so that you can spend more time silencing your gene of interest and less time on optimizing internal controls.
- Onxy Quencher emits heat instead of light and offers and improved signal-to-noise ratio over fluorescent quenchers.
- Next-generation sequencing (NGS) revolutionized genomic research, and is now playing a crucial role in the clinical environment.
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Zugehörige Protokolle
- The SeqPlex DNA Amplification Kit for whole genome amplification (WGA) is designed to facilitate next-generation sequencing (NGS) from extremely small quantities or from degraded/highly fragmented DNA
- Annealing is the process of heating and cooling two single-stranded oligonucleotides with complementary sequences.
- The SeqPlex RNA Amplification kit provides a method for amplification of total RNA or isolated mRNA prior to entry into the workflows of the commonly used deep sequencing platforms.
- GenomePlex® is a Whole Genome Amplification (WGA) method that allows the researcher to generate a representative amplification of genomic DNA
- WTA2, a Whole Transcriptome Amplification (WTA) method, allows for representative amplification of nanogram quantities of total RNA in less than 4 hours without 3-bias
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NGS-Methoden im Überblick
Da die Methodik und die Reagenzien für NGS ständig weiterentwickelt werden, stehen den Forschern inzwischen zahlreiche NGS-Systeme zur Verfügung. Häufig verwendete Plattformen umfassen mehrere kritische Schritte im NGS-Workflow. Hierzu gehören Proben- oder Bibliotheksvorbereitung, Clustergenerierung, Sequenzierung und Datenanalyse. Die Probenvorbereitung umfasst in der Regel entweder eine DNA-Amplifikation oder die Zugabe von Sequenz-Linkern oder Adaptoren. Die Clusterbildung der einzelnen DNA-Sequenzen erfolgt, wenn die DNA, die den kovalent gebundenen Linker enthält, an eine feste Oberfläche für die Brücken-PCR-Amplifikation hybridisiert, oder durch alternative Methoden wie die Emulsions-PCR. Darüber hinaus gibt es viele DNA-Sequenzierungsmethoden, darunter die Sequenzierung durch Ligation, die Sequenzierung durch Synthese, die Pyrosequenzierung und die Ionen-Halbleiter-Sequenzierung. Jede Sequenzierungsmethode umfasst unterschiedliche Reaktionsschritte und chemische Verfahren, durch die letztlich die Länge der einzelnen Sequenzen (Leseweiten), die Fehlerquote und die Reagenzienkosten bestimmt werden.
Analytische Ansätze für die Analyse von NGS-Daten
Eine letzte Komponente aller NGS-Workflows ist der kritische Schritt der Datenanalyse, der nach der Sequenzierung erfolgt. Während alle NGS-Plattformen und Workflows eine enorme Menge an digitalen Informationen produzieren, die auf Computern erfasst werden, muss der Rohdatensatz von Bioinformatikern analysiert werden, die eine ständig wachsende Anzahl von Analysetools für das Read-Alignment und Mapping einsetzen, wie Bowtie, Galaxy und viele andere. Viele der Entwicklungen auf dem Gebiet der NGS-Technologien sind das Ergebnis des Zusammenschlusses zahlreicher wissenschaftlicher Fachgebiete, um die Analyse und Interpretation derart großer Datensätze zu entwickeln und zu optimieren. Abhängig von den spezifischen Anwendungserfordernissen können Forscher mit diesen leistungsstarken Werkzeugen nun ganze Genome, Exome oder Transkriptome für Grundlagen- und Krankheitsforschungsstudien sequenzieren.
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