Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie NGS i GWAS w diagnostyce i prognozowaniu chorób hematologicznych

Pierzyna-Świtała M., Sędek Ł.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2017

|

nr 9-10

22--27

PL

W ostatnich latach obserwujemy gwałtowny rozwój diagnostyki laboratoryjnej w kierunku diagnostyki spersonalizowanej. W pracy przedstawiono nowoczesne metody molekularne, ich praktyczne zastosowanie we współczesnej diagnostyce chorób hematologicznych oraz perspektywy wykorzystania tych metod w przyszłości.

EN

In recent years we have observed a rapid development of laboratory diagnostics into personalized diagnostics. The article presents modern molecular methods and their practical application in the contemporary diagnostics of haematological diseases, as well as the prospects of their future clinical use.

2

Microbiota of anaerobic digesters in a full-scale wastewater treatment plant

Świątczak P., Cydzik-Kwiatkowska A., Rusanowska P.

Archives of Environmental Protection

|

2017

|

Vol. 43, no. 3

53--60

EN

Anaerobic digestion is an important technology for the bio-based economy. The stability of the process is crucial for its successful implementation and depends on the structure and functional stability of the microbial community. In this study, the total microbial community was analyzed during mesophilic fermentation of sewage sludge in full-scale digesters. The digesters operated at 34–35°C, and a mixture of primary and excess sludge at a ratio of 2:1 was added to the digesters at 550 m3/d, for a sludge load of 0.054 m3/(m3•d). The amount and composition of biogas were determined. The microbial structure of the biomass from the digesters was investigated with use of next-generation sequencing. The percentage of methanogens in the biomass reached 21%, resulting in high quality biogas (over 61% methane content). The abundance of syntrophic bacteria was 4.47%, and stable methane production occurred at a Methanomicrobia to Synergistia ratio of 4.6:1.0. The two most numerous genera of methanogens (about 11% total) were Methanosaeta and Methanolinea, indicating that, at the low substrate loading in the digester, the acetoclastic and hydrogenotrophic paths of methane production were equally important. The high abundance of the order Bacteroidetes, including the class Cytophagia (11.6% of all sequences), indicated the high potential of the biomass for efficient degradation of lignocellulitic substances, and for degradation of protein and amino acids to acetate and ammonia. This study sheds light on the ecology of microbial groups that are involved in mesophilic fermentation in mature, stably-performing microbiota in full-scale reactors fed with sewage sludge under low substrate loading.

PL

Fermentacja metanowa jest ważnym elementem biogospodarki. Efektywna eksploatacja reaktorów zależy od stabilności procesu determinowanej składem gatunkowym mikroorganizmów. W pracy badano strukturę mikrobiologiczną biomasy podczas mezofilowej fermentacji osadów ściekowych w skali technicznej. Do komór fermentacyjnych eksploatowanych w 34–35°C wprowadzano mieszaninę osadu wstępnego oraz nadmiernego w stosunku 2:1, w ilości 550 m3/d (0,054 m3/(m3•d)). Badane były ilość i skład wytwarzanego biogazu. Biomasę z fermentorów poddawano badaniom metagenomowym z wykorzystaniem wysokosprawnego sekwencjonowania. Wysoka jakość biogazu (ponad 61% zawartości metanu) była determinowana odsetkiem metanogenów w biomasie wynoszącym 21%. Udział bakterii syntroficznych w biomasie wyniósł 4,47%, a stabilną produkcję metanu zaobserwowano przy stosunku Methanomicrobia do Synergistia wynoszącym 4,6:1,0. Wśród metanogenów najliczniejsze były rodzaje Methanosaeta i Methanolinea, co wskazuje, że przy niskim obciążeniu komór fermentacyjnych acetoklastyczny i hydrogenotroficzny szlak produkcji metanu są równie ważne. Wysoka liczebność Bacteroidetes, w tym klasy Cytophagia (11,6% wszystkich sekwencji), wskazuje na wysoką zdolność biomasy do efektywnego rozkładu substancji lignocelulozowych oraz rozkładu białek i aminokwasów do octanu i amoniaku. Badania dostarczają danych na temat ekologii mikroorganizmów we wpracowanych, stabilnie funkcjonujących reaktorach fermentacji mezofilowej w skali technicznej zasilanych osadami ściekowymi w warunkach niskiego obciążenia substratowego.

3

Metody sekwencjonowania nowej generacji oraz ich wykorzystanie w genetyce, hodowli i biotechnologii roślin

Orłowska M., Sobczyk M.

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2017

|

T. 22, nr 1

54--61

PL

W niniejszej pracy przedstawiono i scharakteryzowano metody sekwencjonowania nowej generacji – NGS (ang. Next-Generation Sequencing). W tym krótkim przeglądzie zaprezentowano najważniejsze techniki sekwencjonowania drugiej generacji. Metody te umożliwiają odczytanie kolejności nukleotydów w łańcuchu DNA. Szybki rozwój technik sekwencjonowania zaczął się na początku lat 70. XX wieku, kiedy to opublikowano dwie techniki pierwszej generacji – metodę Sangera, na której bazują techniki NGS, oraz metodę Maxama i Gilberta. Późniejsze ich modyfikacje (m.in. wprowadzenie elektroforezy kapilarnej, fluorescencyjne znakowanie nukleotydów, zastosowanie mikroprocesora) doprowadziły do pełnej automatyzacji procesu i przyczyniły się do jego udoskonalenia. Obecnie metody NGS są narzędziem wykorzystywanym w wielu dziedzinach nauki, m.in. w genetyce, biotechnologii, biologii molekularnej i w nowoczesnej hodowli roślin. Technologie prezentowane w artykule cechują się wieloma zaletami, ale nie są też pozbawione wad. Dokładność odczytu sekwencji oraz ogólne koszty eksploatacyjne wskazują na to, że najbardziej obiecująca metoda sekwencjonowania nowej generacji opiera się na systemie SOLiD. Z kolei zaś sekwencjonowanie poprzez ligację (platforma SOLIiD) oprócz dużej dokładności charakteryzuje się dłuższym czasem analiz w porównaniu do innych omawianych metod.

EN

In this article next generation sequencing (NGS) methods were characterized. This short review focus on the most important methods of second and third generation sequencing techniques. NGS techniques give unique opportunity to read nucleotides order in DNA strand. Fast, rapid development and progress of genetic sequencing methods began in the seventies. Then two new sequencing techniques were established – enzymatic method (Sanger’s sequencing), chemical method (Maxam’s and Gilbert’s sequencing). Later modifications such as use of capillary electrophoresis, fluorescent nucleotides and application of microprocessor led to total automation of the process and contributed to the methods improvements. Nowadays NGS methods are tools used in many scientific fields e.g. genetic, biotech- nology, molecular biology and modern plant breeding programs. Technologies presented in this article have many advantages, but are also not without flaws. Reading accuracy and the overall costs indicate that method based on SOLiD system is the most promising next generation sequencing. Sequencing by ligation (SOLiD) characterized by high precision but also run time is longer compared to the other method described in this article.

4

G-MAPSEQ – a new method for mapping reads to a reference genome

Wojciechowski P., Frohmberg W., Kierzynka M., Zurkowski P., Blazewicz J.

Foundations of Computing and Decision Sciences

|

2016

|

Vol. 41, No. 2

123--142

EN

The problem of reads mapping to a reference genome is one of the most essential problems in modern computational biology. The most popular algorithms used to solve this problem are based on the Burrows-Wheeler transform and the FM-index. However, this causes some issues with highly mutated sequences due to a limited number of mutations allowed. G-MAPSEQ is a novel, hybrid algorithm combining two interesting methods: alignment-free sequence comparison and an ultra fast sequence alignment. The former is a fast heuristic algorithm which uses k-mer characteristics of nucleotide sequences to ﬁnd potential mapping places. The latter is a very fast GPU implementation of sequence alignment used to verify the correctness of these mapping positions. The source code of G-MAPSEQ along with other bioinformatic software is available at: http://gpualign.cs.put.poznan.pl.

5

Zastosowanie technik sekwencjonowania nowej generacji w wirusologii

Janiak P.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2015

|

nr 5-6

24--30

PL

Technologie sekwencjonowania nowej generacji dowiodły swojej przydatności w wielu dziedzinach nauk medycznych. Dzięki wysokiej wydajności i czułości znalazły szczególne zastosowanie w diagnostyce wirusologicznej. Z powodzeniem wykorzystywane są m.in. w badaniach nad zmiennością genetyczną i mechanizmami oporności na leczenie wirusa zapalenia wątroby typu C (HCV).

EN

The next generation sequencing technologies have proved their usefulness in many fields of medical science. Due to high throughput and sensitivity thay have been particularly applied in diagnostic virology. They have been successfully used in research of genetic variability and drug resistance mechanisms of hepatitis C virus.

6

Assembly of repetitive regions using next-generation sequencing data

Nowak R. M.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2015

|

Vol. 35, no. 4

276--283

EN

High read depth can be used to assemble short sequence repeats. The existing genome assemblers fail in repetitive regions of longer than average read. I propose a new algorithm for a DNA assembly which uses the relative frequency of reads to properly reconstruct repetitive sequences. The mathematical model for error-free input data shows the upper limits of accuracy of the results as a function of read coverage. For high coverage, the estimation error depends linearly on repetitive sequence length and inversely proportional to the sequencing coverage. The model depicts, the smaller de Bruijn graph dimensions, the more accurate assembly of long repetitive regions. The algorithm requires high read depth, provided by the next-generation sequencers and could use the existing data. The tests on errorless reads, generated in silico from several model genomes, pointed the properly reconstructed repetitive sequences, where existing assemblers fail. The C++ sources, the Python scripts and the additional data are available at http://dnaasm.sourceforge.net.

7

Metody i wyzwania sekwencjonowania "następnej generacji"

Wybrańska I.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2012

|

nr 7-8

32--34

PL

Sekwencjonowanie genomu człowieka stanowi jedno z największych osiągnięć naukowych w historii analizy genomu. Następna generacja sekwencjonowania DNA (NGS) ma potencjał, aby znacznie przyspieszyć zrozumienie zjawisk w biologii i medycynie, umożliwiając kompleksową analizę genomu, transkryptomu oraz zjawisk epigenetycznych wykonaną w tani, rutynowy i powszechny sposób. Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie kilku technologii NGS.

EN

Sequencing the human genome is one of the greatest scientifi c achievements in the history of genome analysis. Next generation DNA sequencing (NGS) has the potential to greatly accelerate the understanding of phenomena in biology and medicine, enabling the comprehensive analysis of the genome, transcriptome, and epigenetic phenomena in low-cost, routine and widespread manner. The purpose of this paper is to present some of the NGS technologies.