Genomic Facility

La Genomic Facility della Human Genetics Foundation (HuGeF) è operativa presso la sede dello HuGeF in via Nizza 52 e offre un servizio prioritariamente indirizzato al personale universitario e al personale dello HuGeF ma è anche a disposizione di ricercatori esterni. La Facility, che si avvale di un HiScanSQ Illumina acquistato grazie al contributo della Compagnia di San Paolo, rappresenta uno strumento importante per creare nuove opportunità per la ricerca biomedica sul territorio. Questo strumento versatile consente di effettuare analisi di microarray (BeadArrays) processando centinaia di campioni in tempi rapidi e permette il sequenziamento in parallelo di decine di milioni di sequenze.


Per qualsiasi informazione sulla Facility, per organizzare una sessione informativa, e per richiedere un preventivo dettagliato per una specifica prestazione rivolgersi ai referenti del servizio:


- dott. Francesco Neri (francesco.neri@hugef-torino.org, tel. 011 670 9531);
- dott.ssa Simonetta Guarrera (simonetta.guarrera@hugef-torino.org, tel. 011 670 9545); e
- dott.ssa Silvia Polidoro (silvia.polidoro@hugef-torino.org, tel. 011 670 9538).


COME UTILIZZARE LA GENOMIC FACILITY

La Genomic Facility funziona su prenotazione e a pagamento con un sistema di tariffe variabili a seconda del tipo di prestazione richiesta che vanno da un minimo di 100 euro/giorno ad un massimo di 350 euro/giorno (IVA esclusa). Nel costo orario del servizio sono esclusi i costi per i reagenti e i chip.


La fase di progettazione dell'esperimento e la consulenza per la preparazione di domande di finanziamento sono inclusi nel servizio. La preparazione di una stima dettagliata dei costi della prestazione che dipendono dal tipo di servizio richiesto (ad es. analisi di metilazione tramite microarrays, sequenziamento di DNA, mRNA, miRNA) e dal numero dei campioni è anch'essa inclusa nel servizio.


Questo modello di costo è stato ideato con l'obiettivo di coprire, almeno parzialmente, i costi di funzionamento (manutenzione e, se richiesta, un'unità di personale dedicata) e garantire la sostenibilità della Facility.


Se il servizio è richiesto da strutture che fanno parte del Servizio Sanitario Regionale, le stesse possono richiedere una fatturazione sulla base delle tariffe stabilite nel Tariffario Regionale.


A richiesta, HuGeF organizza degli incontri gratuiti con i ricercatori interessati a conoscere le potenzialità della Genomic Facility e a comprendere meglio il suo possibile utilizzo.


CARATTERISTICHE TECNICHE

HiScanSQ è un sequenziatore di nuova generazione prodotto dall'Illumina Inc. (San Diego, CA, USA) che permette il sequenziamento chiamato "sequencing by synthesis", basato sull'uso di nucleotidi modificati con un gruppo fluoroforo. Tali nucleotidi sono inoltre dotati di un gruppo chimico reversibile che funge da terminatore e permette l'incorporazione di un singolo nucleotide alla volta. Questa tecnologia permette il sequenziamento in parallelo di decine di milioni di sequenze, con la possibilità di adottare approcci diversi (single read o paired-end).

L' HiScanSQ è composto da due moduli separati: il HiScan reader (a sinistra nella foto) e il SQ Module (a destra nella foto). L' HiScan Reader è uno scanner ad alta performance in grado di effettuare acquisizioni d'immagine ad alta definizione sia da ‘BeadArrays' che da ‘next-generation sequencing flow cells'. Il SQ Module è un sistema di fluidica a temperatura controllata di nuova tecnologia per la gestione dei reagenti di sequencing. Il sistema è in grado di usare le più recenti versioni di flow cells Illumina (versione 3) che usano la tecnologia TruSeq la quale è in grado di offrire maggior ripetibilità degli esperimenti e consente l'uso di campioni marcati con appositi ‘indici' per una maggiore flessibilità di utilizzo nell'analisi di più campioni contemporaneamente.


E' presente inoltre una WorkStation con alte prestazioni per il funzionamento dello strumento, un server per il salvataggio dei dati e un gruppo di continuità specifico per lo strumento per garantire la corretta funzionalità dello strumento anche in caso di discontinuità temporanee della fornitura elettrica.


APPLICAZIONI

Analisi di microarray: con il metodo di analisi di microarray è possibile l'analisi dell'espressione di migliaia di geni in poche ore e per un alto numero di campioni. Usando l'ampia gamma di SNP arrays di Illumina si possono misurare simultaneamente centinaia di migliaia o milioni di SNPs per numerosi campioni ad un prezzo relativamente contenuto. In modo simile, i microarray per lo studio della metilazione consentono di determinare simultaneamente lo stato di metilazione in centinaia di migliaia di siti. L'analisi di microarray è particolarmente adatta agli studi di popolazione nei quali è generalmente necessario esaminare un alto numero di campioni.


Sequenziamento genomico de novo (de novo sequencing): si applica a tutti gli organismi il cui genoma non è stato ancora sequenziato. Consiste nel sequenziare e assemblare un nuovo genoma, che sia animale, vegetale o batterico. E' usato prevalentemente in ambito di ricerca di base.


Sequenziamento esonico (exome sequencing)
: consiste nel sequenziare la porzione del genoma umano corrispondente agli esoni dei geni. Permette di identificare polimorfismi, varianti geniche, e/o mutazioni che possono essere associate a patologie. E' usato prevalentemente in ambito clinico e genetico.


Sequenziamento di regioni target (targeted sequencing o re-sequencing): è una delle applicazioni più diffusamente utilizzate di questa nuova tecnologia, al fine di sequenziare specifiche regioni del genoma. Si utilizza per risequenziare regioni di interesse per verificare la presenza di eventuali varianti geniche/mutazioni di interesse.


Sequenziamento dell' RNA (RNA-Seq): anche questa è una delle applicazioni piu' usate. Consiste nel sequenziare il trascrittoma di un campione biologico. Si puo' sequenziare l'RNA totale o solo l'RNA messaggero. Si usa per determinare le differenze di espressione fra campioni diversi. Si usa inoltre per trovare nuovi RNA codificanti o non, identificare nuovi geni di fusione, caratterizzare eventi di splicing o RNA editing. Si usa in tutti gli ambiti.


Sequenziamento di microRNA (small RNA-Seq): la small RNA-Seq permette di misurare alterazioni del profilo di espressione di microRNA e di identificarne di nuovi coinvolti in processi biologici fisiologici o patologici. Si usa in tutti gli ambiti.
Sequenziamento di cromatina immunoprecipitata (ChIP-Seq): permette di sequenziare una frazione di genoma che è stato precedentemente arricchito grazie a tecniche di immunoprecipitazione usando specifici anticorpi contro modificazioni della cromatina o contro fattori trascrizionali nucleari. E' la tecnica per eccellenza per lo studio dell'epigenetica e delle interazioni proteine/DNA che avvengono in processi fisiologici e patologici. E' usato prevalentemente in ambito di ricerca di base.


Sequenziamento di DNA trattato con bisolfito (Bisulfite-Seq): questa tecnica permette di caratterizzare i livelli di metilazione dei dinucleotidi CpG, uno dei meccanismi di regolazione dell'espressione genica. E' usato in ambito di ricerca di base e di ricerca clinica per determinare profili di metilazione aberrante potenzialmente associati a malattie.