Genómica y Proteómica de alto rendimiento
Tabla de contenidos
- Descripción de las plataformas.
- Servicios de secuenciación.
- Servicios de bioinformática.
- Acceso a los servicios.
- Servicios de proteómica de alto rendimiento.
- Condiciones de los servicios.
- Coste de los servicios.
- Colaboración institucional.
El Laboratorio de Genómica no realiza servicios de carácter personal, sino aquellos que se circunscriben a proyectos de investigación y desarrollo.
- Descripción de las plataformas
El Servicio de Genómica del ITER dispone de varias plataformas de secuenciación masiva de segunda generación (MiSeq, NextSeq 550 y NovaSeq 6000) y de tercera generación (MinION Mk1B/Mk1C y GridION x5) que permiten la secuenciación de ácidos nucleicos mediante lecturas cortas y largas, respectivamente. Además, durante el año 2024 se está trabajando en la adquisición de una plataforma de proteómica de alto rendimiento basada en secuenciación masiva (Figura 1). Todos estos servicios se prestan para la investigación (Research Use Only).
Figura 1. Plataformas de genómica y proteómica de alto rendimiento conectadas a la infraestructura de supercomputación del ITER.
Estas plataformas de alto rendimiento, genómica y proteómica, se interconectan con la infraestructura de supercomputación del ITER, teideHPC, lo que facilita su almacenamiento durante plazos determinados y permite la realización de tareas de cómputo bioinformático. Para saber más sobre estas infraestructuras, haga clic aquí (https://teidehpc.iter.es/). También se puede acceder a los servicios de la infraestructura de HPC de forma independiente (https://teidehpc.iter.es/servicios/).
Si Vd. dispone de ácidos nucleicos ya extraídos (Figura 2), en las condiciones oportunas, nuestro equipo, a través del denominado Servicio de Genómica, dispone de la tecnología para el análisis desde la muestra hasta el resultado interpretado, ofreciendo resultados precisos a precios competitivos adaptados a la escala de su proyecto. Además, disponemos de la capacidad para respaldar proyectos de gran escala.
Figura 2. Esquema del flujo de trabajo, desde la muestra hasta la preparación de librerías de ácidos nucleicos aptas para la secuenciación masiva en nuestras plataformas.
Todos estos servicios son supervisados en el Laboratorio de Genómica por un equipo humano profesional, con la cualificación científico-técnica adecuada. En la actualidad, además, se está trabajando en la implementación de las medidas oportunas para solicitar la acreditación ENAC ISO 17025 tanto en la secuenciación de genoma completo como en la de exoma completo durante el año 2025.
En nuestras instalaciones ofrecemos de rutina los siguientes servicios:
- Secuenciación de genoma humano completo (WGS).
- Secuenciación de exoma humano completo (WES).
- Otros tipos de secuenciación:
- Secuenciación de ARN.
- Secuenciación metagenómica o shotgun.
- ChIP-Seq.
- Methyl-Seq.
- Barcoding molecular (16S rRNA, COI)
- Secuenciación de patógenos (virus, bacterias).
- Servicios de bioinformática: análisis primario, secundario y/o terciario.
Si necesita algún otro tipo de secuenciación o desea conocer si podemos serle de utilidad en el análisis de los datos de secuencia obtenidos, consulte con nuestro equipo.
2. Servicios de secuenciación.
2.1. Secuenciación de genoma humano completo (WGS)
- Opciones de cobertura: mínimo de 30x.
- Preparación de librerías: Illumina DNA Prep or Illumina DNA PCR-Free Prep, entre otras.
- Controles de calidad de WGS humano.
- Las muestras secuenciadas están sujetas a rigurosos protocolos de control de calidad que comprenden, entre otros, el análisis de la integridad y de concentración y eliminación de impurezas de los ácidos nucleicos.
- Determinación in silico del sexo a partir de los datos de secuenciación.
- Realizamos ensamblaje de novo para genomas sin referencia.
- Disponible en el secuenciador NovaSeq 6000 (hasta 28 genomas humanos completos por célula de flujo, 90 Gb/genoma, >30x, 2×150 pb). Posibilidad de diseñar experimentos por célula de flujo y por línea.
- En breve estará disponible la secuenciación de genomas completos a baja cobertura (lcWGS) tanto en secuenciadores de segunda como de tercera generación.
En el caso de WGS no humano, tenga presente que podemos personalizar la preparación y secuenciación del organismo de interés. Consúltenos sin compromiso. Otras especies: virus, bacterias, plantas vasculares, otros mamíferos, etc.
2.2. Secuenciación de exoma humano completo (WES)
- Preparación de librerías: Illumina DNA Prep with Exon 2.5 Enrichment.
- También tenemos experiencia en el uso del kit de captura exómica Agilent SureSelect HS2 XT (v8) y en la adaptación de protocolos a otras opciones de tamaño de inserto.
- Disponible en el secuenciador NovaSeq 6000 para proyectos de envergadura (hasta 200 exomas a 100x con lecturas 2 x 100 pb). Posibilidad de diseñar experimentos por célula de flujo y por línea.
- Disponible en el secuenciador NextSeq 550 para proyectos piloto y proyectos con un número reducido de muestras o urgentes (6 exomas a 100x con lecturas 2 x 75 pb).
- Nuestro equipo ha procesado varios miles de exomas procedentes de distintos centros de investigación e instituciones sanitarias nacionales y foráneas.
2.3. Secuenciación de ARN
- mRNA
- Utilizamos perlas de oligo-dT para enriquecer las moléculas de ARN poliadenilado de la muestra.
- Está disponible la secuenciación en los equipos NextSeq 550 y NovaSeq 6000, con longitudes de lectura de 75 pb y 100 pb en modo paired-end, respectivamente.
- Los protocolos de preparación de librerías preservan la información de la cadena.
- Preparación de librerías: Illumina TruSeq Stranded mRNA.
- ARN total
- El ARN total permite estudiar el ARN codificante de proteínas, así como ARN largos no codificantes.
- Las longitudes de lectura disponibles son 75 pb y 100 pb en modo paired-end.
- La depleción de ribosomas en la preparación de bibliotecas minimiza la presencia de ARNr.
- Preparación de librerías: Illumina Stranded Total RNA with Ribo-zero.
- sRNA
- El ARN de pequeño tamaño brinda la capacidad de estudiar ARN de 17 a 37 pb.
- Estudio de una amplia variedad de clases de ARN reguladores.
- Preparación de librerías: Illumina TruSeq Small RNA.
2.4. Secuenciación metagenómica o shotgun
- De interés para la creación de fragmentos aleatorios del ADN de la muestra, por ejemplo de una muestra clínica o ambiental, que son secuenciados posteriormente y ensamblados para reconstruir la secuencia completa.
- Preparación de librerías: Illumina Nextera XT y varias opciones para lecturas largas.
- Disponible en las plataformas MiSeq, NextSeq 550 y NovaSeq 6000. También está disponible en secuenciadores basados en nanoporos (MinION Mk1B/Mk1C y GridION x5).
- Posibilidad de diseñar experimentos por célula de flujo y por línea.
2.5. ChIP-Seq
- De interés para identificar los sitios de unión de proteínas asociadas al ADN en el genoma. Esta técnica combina la inmunoprecipitación de cromatina (ChIP) con la secuenciación masiva de ADN para proporcionar una imagen detallada de la interacción entre proteínas y ADN.
- Preparación de librerías: Illumina TruSeq ChIP Library Preparation Kit.
2.6. Methyl-Seq
- De interés para identificar ciertas modificaciones epigenéticas (p. ej., metilación) del ADN que juegan un papel relevante en la regulación de la expresión génica y otros procesos celulares.
- Preparación de librerías: Twist Targeted Methylation.
- Disponible en NovaSeq 6000. Posibilidad de diseñar experimentos por célula de flujo y por línea.
2.7. Secuenciación de patógenos y microbioma
- Secuenciación de genomas completos de bacterias y virus.
- Secuenciación de 16S rRNA.
- Preparación de librerías para virus (p. ej., SARS-CoV-2, gripe y virus respiratorio sincitial): Illumina CovidSeq Test.
- Disponible en MiSeq, NextSeq 550 y NovaSeq 6000. Posibilidad de diseñar experimentos por célula de flujo y por línea.
2.8. Secuenciación por nanoporos
- Secuenciación de genomas completos de bacterias y virus.
- Secuenciación de 16S rRNA.
- Secuenciación adaptativa (p. ej., secuenciación de plásmidos).
- Metabarcoding (p. ej., secuenciación COI).
- Preparación de librerías: consultar alternativas de ONT.
- Disponible en plataformas para bajo rendimiento (MinION Mk1B/Mk1C) y proyectos de mayor escala (GridION x5).
3. Servicios de Bioinformática
El Servicio de Genómica del ITER dispone de flujos de trabajo o pipelines bioinformáticos internos completamente automatizados específicos para cada servicio reduciendo considerablemente el tiempo de generación de resultados.
3.1. Análisis bioinformáticos del genoma completo y del exoma completo de humanos
- Generación de secuencias en formato FASTQ.
- Alineamiento y mapeado a diversos genomas de referencia (hg19, GRCh38, T2T).
- Generación de secuencias mapeadas en formato BAM.
- Identificación de SNV e Indels (<50 pb).
- Identificación de variación estructural (SV, CNV, STR, etc.) tanto para WGS como para WES.
- Generación de datos en formato VCF.
- Anotación funcional de la variación genética identificada.
- Posibilidad de uso de aplicaciones de DRAGEN server.
3.2. Otros análisis bioinformáticos ofrecidos:
- Análisis de expresión génica diferencial.
- Anotación funcional.
- Descubrimiento de genes de fusión.
- Análisis de secuenciación del mitogenoma.
- Análisis de secuenciación del microbioma.
- Análisis epigenómico, etc.
3.3. Cómputo y almacenamiento
La infraestructura de HPC (https://teidehpc.iter.es/infraestructura/) permite el acceso, almacenamiento y transferencia de datos de forma completamente segura. Alojada en el Punto de Acceso Neutro (NAP) y asociado al proyecto D-Alix, se ofrece alta disponibilidad y seguridad 365x7x24 en el suministro energético (TIER IV) y de climatización (TIER III+) (https://www.iter.es/wp-content/uploads/2015/12/Folleto-D-ALiX.pdf). Puede encontrarse información y documentación detallada para facilitar la conexión con la infraestructura de HPC aquí (https://doc.hpc.iter.es/). Contacte con nuestro equipo.
4. Acceso a los servicios.
4.1. Procedimiento.
Los pasos que debe seguir para obtener información sobre un servicio u obtener un presupuesto para su proyecto son los siguientes:
- El cliente contacta con el Servicio de Genómica vía correo electrónico (a ‘genomica’ [en] ‘iter.es’) para solicitar información. El Servicio de Genómica le remitirá tres documentos: un documento de alta de usuario, un documento para reflejar las características técnicas del proyecto de secuenciación y la solicitud formal del presupuesto. El cliente remitirá vía correo electrónico esta documentación debidamente cumplimentada (Figura 3).
- El Servicio de Genómica, vista la documentación remitida por el cliente, emitirá su presupuesto.
- Si el cliente está conforme con el presupuesto, deberá remitir el documento firmado y realizar el pago del 50% del servicio por adelantado.
- La realización del servicio comenzará a partir del momento en que las muestras asociadas a la petición lleguen al Servicio de Genómica.
- El Servicio de Genómica informará al cliente quien deberá abonar el 50% restante del servicio una vez sean generados y puestos a disposición del cliente los datos y resultados del servicio.
- Finalmente, el cliente dispondrá, como norma general, de un plazo de un (1) mes para la descarga de los datos y resultados del servicio.
Figura 3. Flujograma que describe las etapas necesarias para el acceso al servicio y descarga de datos.
4.2. Acceso a los datos de secuencia y resultados de los análisis bioinformáticos.
Una vez finalizado el servicio y comunicado al cliente la disponibilidad de los datos y resultados del proyecto, se facilitará el acceso a la infraestructura de supercomputación, con las correspondientes medidas de seguridad, para que pueda descargarlos. El procedimiento se detalla en el apartado 6.11 de esta página web y en la documentación de acceso a teideHPC disponible en https://doc.hpc.iter.es. El Servicio de Genómica le acompañará junto con el Equipo de Soporte de teideHPC del ITER en todo el proceso para obtener las credenciales de acceso y configurar su cliente FTP para descargar los datos.
5. Servicios de proteómica de alto rendimiento.
En desarrollo. Consúltenos por disponibilidad en los próximos meses.
6. Condiciones de los servicios.
