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대용량 DNA서열분석기
* 장비본체 (Bench top system)
- 최대 한 쌍의 분석길이: 2 × 300 bp Read Length 이상
- 최대 데이터 처리량: 320 Gb
- 최대 데이터 생산량: 8 million reads 이상
- 분석 셀(Flow Cell)갯수: 싱글 셀 시스템
- 운영 환경 습도: 20%-80%, non-condensing
- 운영 환경 온도: 15℃ - 30 ℃
* 분석 컴퓨터 시스템
- 조작컴퓨터 시스템을 통해 이차 분석용 Bio-IT 플랫폼 통합"
장비구성 및 성능
"대용량 DNA서열분석기는 프로바이오틱스 제품에 존재하는 모든 미생물 유전체의 총집합인 metagenome 분석에 사용되는 검증된 유전체 분석 모델로서, 염기서열 분석 및 확보된 데이터의 2차 분석 기능을 갖추고 있음.
- Metagenome Sequencing은 프로바이오틱스 내에 존재하는 유전체 집합을 한 번에 시퀀싱하여, 생물 종의 다양성을 확인할 수 있는 군집유전체 분석
* 여러 유전체가 섞여있는 상태의 Meta시료 내에 특정 분류군이 어떤 종과 분포로 구성되어 있는지 알 수 있으며 이들의 상호작용과 역할까지 확인할 수 있음.
* 다양한 환경에 존재하는 미생물 군집(Microbial community)을 확인하는 방법으로 활용되며 주로 박테리아, 사상균, 효모(Fungi)의 다양성 및 분포도에 대한 분석을 할 수 있음.
* 이외에도 마커 유전자를 타겟하는 동일한 원리를 사용하여 진핵생물(Eukaryote)에 대한 분석 가능함.
* Metagenome Amplicon Sequencing; 16S rRNA나 ITS gene 등 마커 유전자의 특정 영역을 증폭하여 Amplicon library제작 후 Sequencing을 통한 분포도 및 다양성 분석을 할 수 있음.
* Metagenome Shotgun Sequencing; 마커 유전자뿐만 아니라 전장유전체를 타겟하여 시퀀싱함으로 균총분포도
및 다양성과 더불어 assembly, gene prediction까지 가능함.
- 프로바이오틱스 내에 존재하는 미생물 전장 유전체 염기서열(Whole Genome Sequencing, WGS) 분석
* Whole Genome ReSequencing; 참조 유전체(Reference Genome)를 활용하여 SNP(Single Nucleotide Polymorphism), InDel(Insertion & Deletion), CNV(Copy Number Variation), SV(Structural Variation) 등 다방면의 변이 분석이 가능
* Whole Genome De novo Sequencing; 참조 유전체(Reference Genome) 정보가 없는 미생물의 경우, 새로운 생물 종의 전체 유전체 정보를 알아낼 수 있음.
- 프로바이오틱스 내에 존재하는 미생물의 전사체(Transcriptome Sequencing, RNA-Seq) 분석
* NGS로 진행되는 실험 중 가장 자주 이용되는 방법이며 RNA의 불안정한 특이성 때문에 샘플 준비 및 보관, 처리 작업 등 고도의 기술력이 요구됨.
* 샘플 간의 발현량 차이(expression profile) 및 변이 정보를 통해 유전자 가능 연구와 발현 조절에 대한 통찰력을 얻을 수 있고, 바이오마커(Biomarker) 개발, 병 진단, 모니터링에 적용될 수 있음.
* Read 수로 mRNA의 발현 값을 표현해 정확한 데이터 값을 알 수 있으며, 유전자간 발현량뿐만 아니라 fusion gene과 변이 정보 확인 등의 연구에 활용할 수 있음."
장비활용 예시
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* 분석
- 미생물 및 바이러스의 유전체 정보를 생산 및 분석하기 위한 용도로 사용되며, 병원체 간 연관성에 대한 분석이 가능하도록 관련 정보를 제공함으로써 감염원 및 감염경로를 추적
- 프로바이오틱스 복용 전후 장내 박테리아의 균총 분석 및 박테리아와 바이러스의 변화를 분석, 특히 박테리아의 균총 분석 및 박테리아와 바이러스를 대상으로 한 전장 유전체 분석을 통해 미생물 고유의 분자 특성을 분석하고 데이터베이스 구축을 위한 연구에 활용
- 난배양 Culturomics 기술 기반 NGP/Unculturable/Unknown 균주 활용 기업 제품 개발 및 연구에 활용"