VIIKKI BIOCENTER University of Helsinki



Samankaltaiset tiedostot
VIIKKI BIOCENTER University of Helsinki

Functional Genomics & Proteomics

tgg agg Supplementary Figure S1.

State of the Union... Functional Genomics Research Stream. Molecular Biology. Genomics. Computational Biology

Eukaryotic Comparative Genomics

Plasmid Name: pmm290. Aliases: none known. Length: bp. Constructed by: Mike Moser/Cristina Swanson. Last updated: 17 August 2009

Supplementary information: Biocatalysis on the surface of Escherichia coli: melanin pigmentation of the cell. exterior

FETAL FIBROBLASTS, PASSAGE 10

MALE ADULT FIBROBLAST LINE (82-6hTERT)

Epigeneettinen säätely ja genomin leimautuminen. Tiina Immonen BLL Biokemia ja kehitysbiologia

Experimental Identification and Computational Characterization of a Novel. Extracellular Metalloproteinase Produced by Clostridium sordellii

Genomi- ilmentymisen säätely

Methods S1. Sequences relevant to the constructed strains, Related to Figures 1-6.

Genomin ilmentyminen Liisa Kauppi, Genomibiologian tutkimusohjelma

Genomi-ilmentyminen Genom expression (uttryckning) Nina Peitsaro, yliopistonlehtori, Medicum, Biokemia ja Kehitysbiologia

Capacity Utilization

PRIMARY HPV TESTING IN ORGANIZED CERVICAL CANCER SCREENING

Epigeneettinen säätely ja genomin leimautuminen. Tiina Immonen Medicum, Biokemia ja kehitysbiologia

Gap-filling methods for CH 4 data

Efficiency change over time

Muuttumaton genomi? Genomin ylläpito. Jakson luennot. Luennon sisältö DNA:N KAHDENTUMINEN ELI REPLIKAATIO

Viral DNA as a model for coil to globule transition

Asiakaspalautteen merkitys laboratoriovirheiden paljastamisessa. Taustaa

Genomin ilmentyminen

CS284A Representations & Algorithms for Molecular Biology. Xiaohui S. Xie University of California, Irvine

Basset: Learning the regulatory code of the accessible genome with deep convolutional neural networks. David R. Kelley

1. SIT. The handler and dog stop with the dog sitting at heel. When the dog is sitting, the handler cues the dog to heel forward.

DNA > RNA > Proteiinit

Supporting Information for

Bioinformatics. Sequence Analysis: Part III. Pattern Searching and Gene Finding. Fran Lewitter, Ph.D. Head, Biocomputing Whitehead Institute

Results on the new polydrug use questions in the Finnish TDI data

KYMENLAAKSO- FINLAND S LOGISTICS CENTRE- REGION OF OPPORTUNITIES Kai Holmberg, NELI-North European Logistics Institute RIGA

In situ hybridization

7.4 Variability management

Suomalainen genomitieto ja yksilöllistetty terveydenhuolto Olli Kallioniemi October 9, 2013

Python Libraries 1 / 14

Supporting information

National Building Code of Finland, Part D1, Building Water Supply and Sewerage Systems, Regulations and guidelines 2007

LYTH-CONS CONSISTENCY TRANSMITTER

Geeneistä genomiin, mikä muuttuu? Juha Kere Karolinska Institutet, Stockholm

DNA:n informaation kulku, koostumus

Käytännön kokemuksia osallistumisesta EU projekteihin. 7. puiteohjelman uusien hakujen infopäivät 2011

Genetiikan perusteiden harjoitustyöt

Characterization of clay using x-ray and neutron scattering at the University of Helsinki and ILL

Paikkatiedon semanttinen mallinnus, integrointi ja julkaiseminen Case Suomalainen ajallinen paikkaontologia SAPO

Tuberkuloosin diagnostiikka

Chapter 7. Motif finding (week 11) Chapter 8. Sequence binning (week 11)

Genominen lääketiede. Mikä on genomilääketiede? Dan Lindholm, BiolääketieteenLaitos 2kerros. HUGOnjälkeen1. Genomilääketiede.

DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

Tork Paperipyyhe. etu. tuotteen ominaisuudet. kuvaus. Väri: Valkoinen Malli: Vetopyyhe

Geenitekniikan perusmenetelmät

Mitä uutta DNA:sta. - koko perimän laajuiset analyysimenetelmät ja niiden sovellukset. Heidi Nousiainen, FT Erikoistuva kemisti, HUSLAB

Constructive Alignment in Specialisation Studies in Industrial Pharmacy in Finland

6.4. Genomin koon evoluutio Genomin koko vaihtelee

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACKREDITERAT TESTNINGSLABORATORIUM ACCREDITED TESTING LABORATORY

Master's Programme in Life Science Technologies (LifeTech) Prof. Juho Rousu Director of the Life Science Technologies programme 3.1.

Infrastruktuurin asemoituminen kansalliseen ja kansainväliseen kenttään Outi Ala-Honkola Tiedeasiantuntija

Genome 373: Genomic Informatics. Professors Elhanan Borenstein and Jay Shendure

ebooks in the libraries ebib trial and results

LX 70. Ominaisuuksien mittaustulokset 1-kerroksinen 2-kerroksinen. Fyysiset ominaisuudet, nimellisarvot. Kalvon ominaisuudet

Hankkeen toiminnot työsuunnitelman laatiminen

Rekisteröiminen - FAQ

3 9-VUOTIAIDEN LASTEN SUORIUTUMINEN BOSTONIN NIMENTÄTESTISTÄ

Salasanan vaihto uuteen / How to change password

Perinnöllisyyden perusteita

Efficient regeneration system and Agrobacteriummediated transformation of Vetiver. PT 1

Arkkitehtuuritietoisku. eli mitä aina olet halunnut tietää arkkitehtuureista, muttet ole uskaltanut kysyä

Computational personal genomics: selection, regulation, epigenomics, disease

Strain or plasmid Description a Reference or source b. 168 trpc2 Laboratory. 1A780 trpc2 sigb::spc BGSC

Statistical design. Tuomas Selander

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Voice Over LTE (VoLTE) By Miikka Poikselkä;Harri Holma;Jukka Hongisto

Automaatiojärjestelmän hankinnassa huomioitavat tietoturva-asiat

Genomi- ilmentymisen säätely

Plasmidi-DNA:n eristys bakteerisoluista DNA:n geelielektroforeesi (Proteiinien geelielektroforeesi)

Läpimurto ms-taudin hoidossa?

anna minun kertoa let me tell you

NON-CODING RNA (ncrna)

Stormwater filtration unit

Counting quantities 1-3

MEETING PEOPLE COMMUNICATIVE QUESTIONS

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)


Geeniekspressio: Mikrosirut. Geneettinen bioinformatiikka

TU-C2030 Operations Management Project. Introduction lecture November 2nd, 2016 Lotta Lundell, Rinna Toikka, Timo Seppälä

DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

Bounds on non-surjective cellular automata

Network to Get Work. Tehtäviä opiskelijoille Assignments for students.

Kysymys 5 Compared to the workload, the number of credits awarded was (1 credits equals 27 working hours): (4)

6 GEENIT OHJAAVAT SOLUN TOIMINTAA nukleiinihapot DNA ja RNA Geenin rakenne Geneettinen informaatio Proteiinisynteesi

DNA Tiina Immonen, FT, yo-lehtori HY Biolääketieteen laitos, Biokemia ja kehitysbiologia

Use of spatial data in the new production environment and in a data warehouse

FinFamily PostgreSQL installation ( ) FinFamily PostgreSQL

1.3Lohkorakenne muodostetaan käyttämällä a) puolipistettä b) aaltosulkeita c) BEGIN ja END lausekkeita d) sisennystä

Biopankit miksi ja millä ehdoilla?

Bioinformatiikan maisteriohjelman infotilaisuus Exactum D122

Counting quantities 1-3

Drosophila on kehitysgenetiikan mallilaji nro 1

Kaivostoiminnan eri vaiheiden kumulatiivisten vaikutusten huomioimisen kehittäminen suomalaisessa luonnonsuojelulainsäädännössä

Uusia kokeellisia töitä opiskelijoiden tutkimustaitojen kehittämiseen

Transkriptio:

VIIKKI BIOCENTER University of Helsinki Mitä uudet DNA sekvensointimenetelmät voivat paljastaa luonnonjärjestelmästä? Petri Auvinen DNA Sequencing and Genomics Laboratory Institute of Biotechnology Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Kuinka solut kehittyivät? Kolmenlaisia soluja Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Innovaatiojärjestelmät Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Solujen kohtalot Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Genomien koko Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Kuinka monta geeniä tarvitaan? Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Ihmisen kromosomit Kolibakteerin kromosomi Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

-2-3 % of the human genome is coding for proteins and rest is non coding -non coding consists of is introns, intergenic regions Genome -but 5% of the human genome is under purifying selection by analysis of the sequence -what is this 2-3% which is not coding for proteins? -small RNAs (mirna, sirna, long noncoding RNAs, regulatory sequences -long RNA might not be conserved by sequence still having function? Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Eukaryoottien geenien ilmentyminen DNA Transcription pre-mrna mrna Processing Export protein Translation Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

THE CODE Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Amino acid side groups Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Genomitutkimuksen historian lyhyt oppimäärä 1865 Mendel genetiikan perusteet 1953 Watson and Crick kaksoiskierre 1966 Nirenberg, Khorana, Holley geneettinen koodi 1977 Maxam ja Gilbert sekä Sanger sekvensointi 1982 Genebank perustettiin 1990 Ihmisen genomiprojekti aloitettiin 1996 Hiivan genomisekvenssi valmistui 1998 C. elegans sekvenssi valmistui 1997 E. coli sekvenssi valmistui 2000 D. melanogaster 2001 Ihmisen genomin draft versio Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

2002 Hiiren genomi 2003 Ihmisen genomiprojekti loppui 2004 Ihmisen genomin valmisversio, rotta, kana 2005 Koira, simpanssi, ensimmäinen GWAS, HapMap 1 2006 ensimmäinen koko genomiin perustuva testi, merisiili, mehiläinen, NCBI genotyyppi ja fenotyyppi tietokanta 2007 Han kiinalainen genomi, ensimmäinen henkilökohtainen genomi (Venter), ENCODE pilotti, Wellcome trust case. vs control tutkimus, ihmisen geneettinen variaatio, reesusapina 2008 Glioblastooman geneettinen tutkimus, syöpägenomi AML), nokkaeläin, Yoruba (Afrikka) genomi, NGS genomi (Watson), Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

2009 Korealaisen genomi, ihmisen metylaatiokartta, naudan genomi, MGC mammalian gene collection, 2010 Nuffield council Bioetiikka julkaisu henkilökohtaisesta terveydenhuollosta, Miller syndrome geeni paikannettu eksonisekvensointia käyttäen, 1000 genomia projektin pilottiosuus valmis, Neadenrthal genomi, modencode julkaisu, yli 1000 hiiren KO kantaa, UK Biobank 500 000 osallistujaa, 5000 GWAS tutkimusta julkaistu, Etelä-Afrikkalaisia ihimsen genomeita Nature, 2011:470;204 Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Genome Sequencer (http://www.454.com/,http://www.roche.com) (Margulies, et al. Nature 2005,437, 376) Genome Sequencer GS20;FLX; Titanium 454 Life Science, Roche Parallel Sequencing Shotgun sequencing No plasmid libraries Linkers ligated to fragments Emulsion PCR Picotiter plate, 3 400 000 wells Pyrosequencing Detection with sensitive CCD camera Read length 400+ bp Run time ca. 10h Raw sequence ca. 400-600 Mb/run

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

454 Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Illumina/Solexa Genome Analyzer (www.illumina.com ; Bentley,DR Curr Opinion Genet Dev 2006, 16,545-552 ) Clonal Single Molecule Array technology Sequencing-by-synthesis technology Reversible terminator-based sequencing removable fluorescence Flow cell with > 10 million clusters 1 8 samples / run Cluster Station 3 laser system (660, 635, and 532 nm) Read length 35-100 bp, up to 30 Gb / run Run time 3 10 days, Flow cell

Illumina/Solexa Sample preparation 100ng 1 g Attaching to Flow cell Bridging PCR Elongation Denaturation Clonal amplification

Illumina/Solexa sequencing Sequencing - First bases - Fluorescent reversible terminators - Detection with laser and CCD camera Sequencing - Second bases detected after removal of label and blocking

SOLiD 4, Applied Biosystems (http://www.appliedbiosystems.com) Sequencing by Ligation empcr Attaching to glass slides Labelled probes Four colours 2 base encoding system Repeated ligation steps Detection with 4 Mpixel camera Read lenght 35-50 bp 1-2 slides / run 30 Gb / run/slide 500x10 6 reads/slide Run time 3.5-14 days Shendure, J. et. al., Science 2005, 309, 1728-1732 SOLiD

Fragment Library + Ligate P1 and P2 Complex sample e.g. genomic DNA TAG library PCR fragments Enriched DNA ChIP-seq etc. Fragment sample Randomly or Targeted (e.g. sonication mechanical enzymatic digestion) F3: 50bp F5: 25bp (Paired-End) 1µm bead P1 adapter TAG #1 (~200bp) P2 adapter

The F3 SOLiD chemistry Properties of the F3 Probes Cleavage site 3 Ligation site 3 Fluorescent dye T C n n n z z z 2 nd base 1024 Octamer Probes (4 5 ) 4 Dyes 4 dinucleotides 256 probes per dye Each dimer is encoded by a color N= Degenerate bases Z= Universal bases 1 st base FAM CY3 TXR CY5

SOLiD Chemistry System 4-color ligation Step 2: the ligation reaction process universal seq primer 3 p5 ligase 5 T A n n n z z z 3 5 GG n n n z z z 3 5 TC n n n z z z 3 5 AT n n n z z z 1µm 1µm bead bead universal seq primer p5 5 3 P1 Adapter Template Sequence

SOLiD Chemistry System 4-color ligation Step 2: the ligation reaction process universal seq primer 3 p5 ligase T A n n n z z z 5 3 5 GG n n n z z z 1µm 1µm bead bead ligase universal seq primer p5 T A 3 5 TC n n n z z z 3 5 AT n n n z z z 5 3 P1 Adapter Template Sequence

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Metagenomiikka

Aims of the study to characterise the bacterial communities of the northern Baltic Sea by 454 sequencing to determine the horizontal and vertical distribution and diversity of the bacterial communities to determine how the bacterial community structure is regulated by environmental factors such as depth (pressure), oxygen concentration, ph, salinity, temperature, and nutrient concentrations 30

Patchiness All the samples were different: from 1390 different OTUs only 11 were present in all samples less than 1% of observed OTUs present in all samples substantial patchiness in distribution of the bacterial communities in the study area Samples taken from same depth but different sites were more similar than samples from different depth but same location 31

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Mitä voidaan analysoida genominlaajuisesti? Genomi- ja metagenomi-sekvensointi RNA sekvensointi (mrna, mirna, lncrna etc) RNA rakenneanalyysit Epigeneettiset muutokset (metylaatio, histonit, ei-histoni proteiinit Rakenteellisetmuutokset (SNP) Genomien variaatiot (pan genomi) Tuman proteiinien ja DNA:n suuremmat organisaatiot Evoluutio Systeemibiologia Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,

Kiitokset mielenkiinnosta Petri Auvinen, DNA Sequencing and Genomics Laboratory,