Samenvatting reader OMICS
DEELTENTAMEN 1
Hoofdstuk 1 Intoduction to OMICS in Biomedical Sciences
1.4.1. Genomics
Genomics kan gebruik maken van next generation sequencing (NGS) technologiën,
deze bepalen de nucleotide volgorde van DNA sequenties. SNPs kunnen in
combinatie met elkaar iemand kans op een ziekte vergroten of verkleinen. Genome
Wide Association Studies (GWAS) is een manier om SNPs in kaart te brengen. Ook kan
er gebruik gemaakt worden van whole exome sequencing (WES)
1.4.2. Transcriptomics
Een manier om de transcriptomics te meten is door oligonucleotide arrays (bv. DNA
microarrays & Affymetrix gene chips), deze hebben 100.000den kleine probes for elk
gen. NGS wordt hier gebruikt om de mRNA moleculen te sequencen (RNAseq). Gen
expressie levels beïnvloeden fenotypes meer direct dan SNPs.
1.4.3. Proteomics
De massa spectrometer identificeert de massa van elk peptide, en de eiwitten
kunnen achterhaald worden door de gemeten massa te vergelijken met de
theoretische massa in de protein database.
1.4.4. Metabolomics
Samples worden gescheiden door chomotografie door nuclear magnetic resonance
(NMR) en mass specometry.
1.5 Bioinformatics
Een bioinfomatican gebruikt computationele manieren om de biologie te bestuderen.
Ze analyseren de data verkregen van een wet-lab OMICS experiment en/of data
verkregen uit een database. Hierdoor kunnen ze wet-lab experimenten designen om
biologische vraagstukken te beantwoorden. Informatie management is een deel van
de bioinformatica die de data in databases organiseert, bewaren van data,
uitwisselen van data en integratie van data.
Hoofdstuk 2 Next generation sequencing
2.2 Sample processing
Voor Sanger Sequence de DNA of RNA templated cDNA is geamplificeerd door
recombinante DNA-technologieën of PCR.
2.3 DNA capture methods
Het coderende deel van het humane genoom screenen wordt exome sequencing
genoemd. Aangezien de exonen het coderende deel zijn, dit is 1.5% van het humane
genoom.
Microarray capture en solution capture zijn scheidings technieken die gebruik maken
van probes die gericht zijn op de delen waar je op doelt. In Microarrays zijn de
gesynthetiseerde probes aan een oppervlakte/microarray vast gemaakt, terwijl bij de
solution de probes los in een oplossing zitten.
2.4 Next Generation Sequencing (NGS)
Next Generation Sequencing (NGS), Parallel Sequencing (PS), en High-throughput
sequencing (HTS) zijn dezelfde techniek.
, NGS technologie detecteert de base door het licht te meten van een nucleotide die
aan de groeiende DNA chain wordt toegevoegd. Het fluorescerende bit op een
nucleotide in een sequencer werkt ook als
een terminator. Dit betekent dat er maar 1
nucleotide per keer gebonden kan worden
aan de groeiende keten. De detectie van een
base wordt ook wel base-calling genoemd
2.4.1. Single-end, paired-end en mate-pair
Bij single-end wordt er 1 uiteinde van een DNA-fragment gesequenced. Bij Paired-end
zijn beide uiteindes van een DNA-fragment gesequenced, dit is betrouwbaarder. In
Mate-pair sequencing worden grotere DNA-fragmenten gebruikt en worden beide
uiteindes gesequenced, dit geeft informatie over hoe nucleotides ver uit elkaar bij
elkaar horen.
2.4.2. Multiplexing
Multiplexing method maakt gebruik van barcodes. Barcodes zijn unieke sequenties
van 5-10 basen die deel zijn van de sequencing adapters. Barcodes worden ook wel
index genoemd.
2.4.3 Unique Molecular Identifiers (UMIs)
Unified Molecular identifiers (UMIs) zijn kleine random nucleotide sequenties die
gebruikt kunnen worden bij absolute tel methodes. Elke molecuul in een populatie
wordt eerst uniek gemaakt door een UMI toe te voegen voor de PCR. De UMIs werken
als een bibliotheek ‘memory’ van het aantal moleculen in het gestarte sample. Door
de UMIs kunnen er PCR errors achterhaald worden. UMIs bestaan uit 22 nucleotides
dus zijn er 422 = 1.76 x 1013 mogelijke UMIs. Adapters zorgen voor het binden van een
sequentie aan een oppervlak.
2.4.4. Experimental errors in NGS
Errors in sequencing data kunnen op 2 momenten ontstaan. 1) tijdens de library
preparation 2) tijdens het sequenceren. 1) ontstaan door onbedoelde ligaties of
andere eroors tijdens polymerizatie. 2) elk DNA molecuul in een flowcell heeft een
kans op het verkeerd incorpereren van een nucleotide in elke cyclus.
Somatische mutaties zijn mutaties in niet-geslachtscellen, en worden niet
doorgegeven aan het nageslacht. Deze mutaties kunnen zorgen dat kanker ontstaat.
2.4.5. Differences between NGS and Sanger Sequence
DEELTENTAMEN 1
Hoofdstuk 1 Intoduction to OMICS in Biomedical Sciences
1.4.1. Genomics
Genomics kan gebruik maken van next generation sequencing (NGS) technologiën,
deze bepalen de nucleotide volgorde van DNA sequenties. SNPs kunnen in
combinatie met elkaar iemand kans op een ziekte vergroten of verkleinen. Genome
Wide Association Studies (GWAS) is een manier om SNPs in kaart te brengen. Ook kan
er gebruik gemaakt worden van whole exome sequencing (WES)
1.4.2. Transcriptomics
Een manier om de transcriptomics te meten is door oligonucleotide arrays (bv. DNA
microarrays & Affymetrix gene chips), deze hebben 100.000den kleine probes for elk
gen. NGS wordt hier gebruikt om de mRNA moleculen te sequencen (RNAseq). Gen
expressie levels beïnvloeden fenotypes meer direct dan SNPs.
1.4.3. Proteomics
De massa spectrometer identificeert de massa van elk peptide, en de eiwitten
kunnen achterhaald worden door de gemeten massa te vergelijken met de
theoretische massa in de protein database.
1.4.4. Metabolomics
Samples worden gescheiden door chomotografie door nuclear magnetic resonance
(NMR) en mass specometry.
1.5 Bioinformatics
Een bioinfomatican gebruikt computationele manieren om de biologie te bestuderen.
Ze analyseren de data verkregen van een wet-lab OMICS experiment en/of data
verkregen uit een database. Hierdoor kunnen ze wet-lab experimenten designen om
biologische vraagstukken te beantwoorden. Informatie management is een deel van
de bioinformatica die de data in databases organiseert, bewaren van data,
uitwisselen van data en integratie van data.
Hoofdstuk 2 Next generation sequencing
2.2 Sample processing
Voor Sanger Sequence de DNA of RNA templated cDNA is geamplificeerd door
recombinante DNA-technologieën of PCR.
2.3 DNA capture methods
Het coderende deel van het humane genoom screenen wordt exome sequencing
genoemd. Aangezien de exonen het coderende deel zijn, dit is 1.5% van het humane
genoom.
Microarray capture en solution capture zijn scheidings technieken die gebruik maken
van probes die gericht zijn op de delen waar je op doelt. In Microarrays zijn de
gesynthetiseerde probes aan een oppervlakte/microarray vast gemaakt, terwijl bij de
solution de probes los in een oplossing zitten.
2.4 Next Generation Sequencing (NGS)
Next Generation Sequencing (NGS), Parallel Sequencing (PS), en High-throughput
sequencing (HTS) zijn dezelfde techniek.
, NGS technologie detecteert de base door het licht te meten van een nucleotide die
aan de groeiende DNA chain wordt toegevoegd. Het fluorescerende bit op een
nucleotide in een sequencer werkt ook als
een terminator. Dit betekent dat er maar 1
nucleotide per keer gebonden kan worden
aan de groeiende keten. De detectie van een
base wordt ook wel base-calling genoemd
2.4.1. Single-end, paired-end en mate-pair
Bij single-end wordt er 1 uiteinde van een DNA-fragment gesequenced. Bij Paired-end
zijn beide uiteindes van een DNA-fragment gesequenced, dit is betrouwbaarder. In
Mate-pair sequencing worden grotere DNA-fragmenten gebruikt en worden beide
uiteindes gesequenced, dit geeft informatie over hoe nucleotides ver uit elkaar bij
elkaar horen.
2.4.2. Multiplexing
Multiplexing method maakt gebruik van barcodes. Barcodes zijn unieke sequenties
van 5-10 basen die deel zijn van de sequencing adapters. Barcodes worden ook wel
index genoemd.
2.4.3 Unique Molecular Identifiers (UMIs)
Unified Molecular identifiers (UMIs) zijn kleine random nucleotide sequenties die
gebruikt kunnen worden bij absolute tel methodes. Elke molecuul in een populatie
wordt eerst uniek gemaakt door een UMI toe te voegen voor de PCR. De UMIs werken
als een bibliotheek ‘memory’ van het aantal moleculen in het gestarte sample. Door
de UMIs kunnen er PCR errors achterhaald worden. UMIs bestaan uit 22 nucleotides
dus zijn er 422 = 1.76 x 1013 mogelijke UMIs. Adapters zorgen voor het binden van een
sequentie aan een oppervlak.
2.4.4. Experimental errors in NGS
Errors in sequencing data kunnen op 2 momenten ontstaan. 1) tijdens de library
preparation 2) tijdens het sequenceren. 1) ontstaan door onbedoelde ligaties of
andere eroors tijdens polymerizatie. 2) elk DNA molecuul in een flowcell heeft een
kans op het verkeerd incorpereren van een nucleotide in elke cyclus.
Somatische mutaties zijn mutaties in niet-geslachtscellen, en worden niet
doorgegeven aan het nageslacht. Deze mutaties kunnen zorgen dat kanker ontstaat.
2.4.5. Differences between NGS and Sanger Sequence
