加拿大环境基因组学公司eDNAtec正在利用高通量下一代测序技术,以工业规模提供环境DNA (eDNA)解决方案。
这家总部位于纽芬兰圣约翰的公司目前主要通过其基于ngs的环境元条形码工作流程提供生物多样性评估和监测服务,同时也通过其专门的研发部门环境基因组学应用中心(CEGA)推进eDNA应用的研究。
加拿大圭尔夫大学(University of Guelph)教授、eDNAtec的创始人兼首席战略官Mehrdad Hajibabaei说:“该公司围绕环境DNA程序和方法的商业化和应用开发而形成。”
Hajibabaei的研究兴趣包括分子生物多样性和基因组学技术,他说,尽管最近在环境基因组学领域取得了进展,但大多数研究都集中在发现科学上,而很少关注开发实际应用。
他说:“eDNAtec的任务基本上是填补这一空白。”他补充说,该公司的目标是开发强大的、可扩展的、具有成本效益的eDNA技术,用于商业用途,并开始向更广泛的环境研究人员提供这些工具。
eDNAtec于2015年左右开始孵化,于2017年正式推出。Hajibabaei说,该公司将主要精力放在海洋生态系统上,总部和实验室设在圣约翰,这是一个海滨城市,有丰富的海洋环境研究机会,与石油和天然气生产以及渔业有关。
自成立以来,eDNAtec一直能够获得行业的支持,比如能源生产公司为环境研究和管理留出的资金,以及政府拨款,Hajibabaei说。总的来说,这些融资机会为公司增加了近1800万加元的投资。
eDNAtec的旗舰产品之一是enviroq,这是一个端到端、基于ngs的eDNA工作流程,用于生物多样性监测。根据Hajibabaei的说法,enviroq主要有三类环境应用。
他说,一种方法是调查一个环境的总体生物多样性,提供基线分析。另一个应用是调查所谓的生物指示生物,如某些鱼类、两栖动物和大型无脊椎动物,它们可以反映环境的动态。第三个应用是检查罕见目标,例如濒危物种,这些物种在环境中通常不那么丰富,但需要以非常高的灵敏度进行监测。
EnviroSeq建立在环境元条形码的基础上,包括七个步骤:程序设计、局部环境评估、样本收集、DNA提取、测序、分析和解释。Hajibabaei说,每一种都已优化用于生物多样性监测应用。
例如,该公司提供定制组装的样品收集套件,主要使用现成的组件,以更好地保存特定的基板类型。
Hajibabaei说:“我们的大多数样本来自偏远地区……所以最大的挑战是如何以一种dna友好型和rna友好型的方式获得样本。”“(该公司)在开发这些套件方面付出了大量努力,以便在次优条件下提供最佳结果。”此外,根据客户的需求,该公司还配备了一个由生态学家和现场技术人员组成的团队,可以帮助收集样本。
在样本类型方面,Hajibabaei将eDNA采样称为“环境的液体活检”,他说水一直是主要的主力。他说,研究表明,即使是陆地生物也会将DNA排放到周围环境中,最终进入分水岭。
Hajibabaei说,除了采样,EnviroSeq还在DNA提取和文库准备阶段“精心”纳入了一系列质量控制程序,如控制试剂和分隔的实验室空间,以提高结果的准确性,同时最大限度地减少污染的机会。此外,工作流还采用了各种生物复制和技术复制,以确保数据的再现性。
Hajibabaei补充说,EnviroSeq是一种基于扩增子的检测方法,该技术主要关注真核生物标记,如CO1、18S RNA和ITS。vwin德赢ac米兰合作他说,除了EnviroSeq,该公司还与其他基因组技术合作,如宏基因组学、转录组学和浅基因组测序。
在测序方面,该公司使用Illumina NovaSeq平台,该平台可以为每个扩增子生成超过100万个读数。Hajibabaei说:“在典型的元条形码工作流程中,你几乎无法通过MiSeq获得20万次读取。”他补充说,额外的测序深度可以帮助发现更多罕见的目标。此外,他说,公司研究人员已经开发出缓解措施,以遏制测序过程中的索引跳跃。
在用定制的生物信息学管道分析测序数据后,enviroq的最终产品是可解释的,执行报告包括结果和分析的各种标准化可视化。
虽然Hajibabaei没有透露EnviroSeq的价格,但他说,随着测序成本的显著下降,与传统的元条形码协议相比,该方法“相当具有成本竞争力”。至于它的周转时间,他说,如果不排队,该公司通常可以在样品到达实验室一周后向客户返还报告。
Hajibabaei说,除了提供enviroq, eDNAtec还与环境工程和咨询公司建立了合作关系,这些公司将其服务作为其产品的一部分。该公司还与监管机构以及学术和行业合作伙伴合作,开展个性化的研发项目。
他指出,eDNAtec拥有广泛的客户群,其中包括来自公共和私营部门的研究人员。他还强调了该公司现有的合作伙伴,包括加拿大渔业和海洋以及埃克森美孚。
在知识产权方面,Hajibabaei表示,该公司目前的大部分产品都是基于专有技术,没有专利。不过,他表示,该公司正在为潜在的未来产品和服务开发知识产权组合。
至于竞争,他说,虽然在环境DNA领域有其他公司正在崛起,但每个公司都有自己的特色,而eDNAtec似乎拥有独特的地位,专门从事工业规模的高通量eDNA应用,特别是海洋应用。不过,“我很高兴看到这些公司不断涌现,因为这表明市场正在发展,”他说,并补充说,健康的竞争可能会刺激整个领域取得更多进展。
展望未来,Hajibabaei说eDNAtec目前有大约20名员工,正在进行“一个非常大的扩张计划”,目标是在一年内将员工人数增加一倍。随着公司的继续扩张,他还预计公司将获得更多的服务和研发合同,从而带来更多收入。
他说:“我的愿景,我认为这是我们公司正在努力的方向,就是与公共部门和私营部门的合作伙伴合作,通过eDNA展示生物多样性数据的有用性。”