PODSTAWY BIOINFORMATYKI 3 SEKWENCJONOWANIE GENOMÓW I

PROJEKTY POZNANIA INNYCH GENOMÓW 1 400 2009 2010 1 200 2011 2012 1 000 800 600 400 200 986 1153 1285 914 954 717 759 757 251 254 889 0 23 ukończone w trakcie scalania w trakcie realizacji Copyright 2013 Joanna Szyda

SEKWENCJONOWANIE Fred Sanger 2 nagrody Nobla Laboratory of Molecular Biology, Cambridge UK 1970-te metoda sekwencjonowania metoda zakończenia łańcucha DNA

SEKWENCJONOWANIE CAŁYCH GENOMÓW 1. Metoda tradycyjna BAC-to-BAC 1980 Map based sequencing 2. Metoda shotgun 1997 Whole genome shotgun sequencing 3. Metoda nowej generacji ~2007 Next generation sequencing Copyright 2010, Joanna Szyda

SEKWENCJONOWANIE GENOMÓW SHOTGUN:BAC-to-BAC BAC-to-BAC SHOTGUN Fragmentacja DNA: 150 kbp Fragmentacja DNA: 2 kbp Konstrukcja bibliotek BAC Konstrukcja bibliotek plazmidowych Konstrukcja ramowej mapy kolejność fragmentów BAC Copyright 2010, Joanna Szyda

SEKWENCJONOWANIE GENOMÓW SHOTGUN:BAC-to-BAC BAC-to-BAC SHOTGUN Fragmentacja BAC DNA konstrukcja bibliotek M13 Sekwencjonowanie bibliotek M13 Sekwencjonowanie bibliotek plazmidowych Łączenie sekwencji Łączenie sekwencji Copyright 2010, Joanna Szyda

SEKWENCJONOWANIE GENOMÓW NEXT GENERATION METODA NOWEJ GENERACJI Sekwencjonowanie bardzo krótkich fragmentów 450-50 bp DNA unieruchomione na płytce Szybkie Tanie Platformy: 454 technology, Solexa, SOLiD, Illumina Copyright 2013, Joanna Szyda

SEKWENCJONOWANIE GENOMÓW NEXT GENERATION PORÓWNANIE METOD dł. szybkość koszt łańcucha DNA dni/1gbp 1000 bp Tradycyjna, 1970 r. 1000 bp 500 0.100 $ 454, 2004/2005 r. 700-400 bp 2 0.020 $ Solexa, 2006 r. 100-150 bp 0.5 0.001 $ Solid, 2007 r. 50 bp 0.5 0.001 $ Copyright 2012, Joanna Szyda

SEKWENCJONOWANIE GENOMÓW NEXT GENERATION KOSZT/CZAS ZSEKWENCJONOWANIA CAŁEGO GENOMU CZŁOWIEKA Projekt poznania genomu człowieka ~ 2004 r. ~ 15 000 000 $ 6-9 lat NGS ~2014 r. ~ 4 000 $ ~ 2 dni Copyright 2014, Joanna Szyda

SEKWENCJONOWANIE GENOMÓW 1000 GENOMES human 1000 GENOMES PROJECT (www.1000genomes.org) technologie nowej generacji - obniżenie kosztów i duża szybkość sekwencjonowania zsekwencjonowanie wielu genomów ludzkich scharakteryzowanie zmienności genetycznej człowieka na podstawie sekwencji DNA Copyright 2016, Joanna Szyda

SEKWENCJONOWANIE GENOMÓW 1000 GENOMES human 1000 GENOMES PROJECT (www.1000genomes.org) dane ogólnodostępne do badań 2535 osób, 26 populacji ftp.1000genomes.ebi.ac.uk/vol1/ftp/ Copyright 2016, Joanna Szyda

SEKWENCJONOWANIE GENOMÓW 1000 GENOMES human 1000 GENOMES PROJECT (www.1000genomes.org) The 1000 Genomes Project Consortium (2012) An integrated map of genetic variation from 1,092 human genomes. Nature 491: 56-65. Copyright 2016, Joanna Szyda

SEKWENCJONOWANIE GENOMÓW 1000 GENOMES bovine 1000 GENOMES PROJECT (www.1000genomes.org) The 1000 Bull Genomes Project - Run 5 July 2015 Ben Hayes, Hans Daetwyler, Amanda Chamberlain, Phil Bowman Copyright 2016, Joanna Szyda

SEKWENCJONOWANIE GENOMÓW 1000 GENOMES bovine 1000 GENOMES PROJECT (www.1000genomes.org) Run 5 Sequences Breed Taurus Taurus Breed Indicus Holstein(BW,RW) 450 Beef Crosses 5 UgandaAdmixed 26 Simmental Fleckvieh Pezzata Rossa 274 Piedmontese 5 IranAdmixed 9 Angus (B,R) 157 Angler 5 Korean 9 Brown Swiss (incl. Braunvieh) 131 Hinterwalder 3 JapanNative 8 Jersey 66 Vorderwalder 3 Brahman 7 Beef Composites 64 Eringer 2 Gir 6 Danish Red 44 Galloway 2 Nelore 5 Gelbvieh 41 Unknown 2 Dehong 2 Hereford 41 Scottish Highland 2 Dengchuan 2 Charolais 39 Romagnola 2 Fujian 2 Limousin 31 Stabilizer 2 Guanling 2 Beef Booster 29 Tyrolean Grey 2 Hasake 2 Montbeliarde 28 Salers 1 Liping 2 Dairy-Beef Crosses 27 Luxi 2 AyrshireFinnish 25 Menggu 2 Normande 24 Taurus 1577 Nanyang 2 NorwegianRed 24 Taurus Indicus 1682 Qinchuan 2 Guernsey 20 Wenling 2 Swedish Red 16 Yanbian 2 Belgian Blue 10 Dabieshan 2 Marchigiana 8 Xizang 1 1682 Sequenced Animals (1577 Taurus, 115 Indicus) ~55 Breeds Bos Taurus, Bos Indicus, mixtures Dairy, Beef, Dual Purpose, Crosses, Composites, Native breeds Copyright 2016, Ben Hayes et al..

SEKWENCJONOWANIE GENOMÓW 1000 GENOMES bovine 1000 GENOMES PROJECT (www.1000genomes.org) Results 1000Bulls 5 Run 5 Taurus only 39.7 million filtered variants ~ 34 breeds 38.1 million SNP, 1.7 million indel Run 5 Taurus Indicus 67.3 million filtered variants ~ 55 breeds 64.8 million SNP, 2.5 million indel Copyright 2016, Ben Hayes et al..

PODSTAWY BIOINFORMATYKI