全外显子测序精典案例解读,助力高分文章发表

2018-04-12 11:21 ·

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       外显子(exon)是真核生物基因的一部分,它在剪接(splicing)后仍会被保存下来,并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。外显子组(exome)是一个物种基因组中全部外显子区域的总和,该区域包含着合成蛋白质所需的信息,涵盖了与个体表型相关的大部分的功能性变异。人类基因组大约含180000个外显子,总长约30Mb。外显子组约占基因组的1%,却负责了人类约85%的致病突变。

       全外显子测序是指利用特制的探针对人基因组中所有的蛋白编码区域DNA进行富集,随后通过高通量测序技术对这些区域进行深度测序,发现特定遗传信息,这项技术极大提高了基因组中外显子的研究效率,显著降低了研究成本。该技术可用于鉴定和研究孟德尔疾病,肿瘤和复杂疾病如癌症、糖尿病等的致病基因和易感基因;进行群体研究,如人类罕见遗传变异等,帮助研究人员更好地解释这些疑难杂症的致病机理。

       联川生物独创的建库技术和强⼤的⽣物信息分析团队将助⼒⾼分⽂章的发表。

技术参数

捕获试剂:Agilent SureSelect Human All Exon V6

测序策略:Hiseq X Ten,PE150

测序深度:

样本要求:

1、DNA样品要求

2、血液、组织和石蜡样品要求

技术路线

建库流程

生信流程

经典案例1:经典癫痫性脑病中的新生突变

De novo mutations in the classic epileptic encephalopathies

刊登日期:2013年8月

发表杂志:Nature

影响因子:40.137

       癫痫性脑病(EE)是一种严重的儿童期癫痫病症,发病机制至今仍然未知。本文研究人员报道了两个经典EE患者中新生突变(de novo mutations)的筛选:婴儿痉挛(infantile spasms, IS)和Lennox-Gastaut综合征(LGS)。研究人员对264名先证者及其父母的外显子组进行了测序,并确认了329个新生突变。结果表明在人类群体中对功能性遗传变异最不耐受的约4,000个基因的新生突变显著过量。其中有4例患者中的GABRB3出现新生突变,2例患者中的ALG13出现相同的新生突变;关联分析表明两个基因都与疾病显著相关。

在该群组中具有新生突变的其他基因还包括:CACNA1A,CHD2,FLNA,GABRA1,GRIN1,GRIN2B,HDAC4,HNRNPU,IQSEC2,MTOR和NEDD4L。最后,研究人员发现观察到的新生突变在一些特定的基因集中得到富集,包括由脆性X蛋白调控的基因,这和自闭症谱系病(autism spectrum disorders,ASD)研究中报道的结果一致。


经典案例2:前列腺癌致癌基因的长尾效应分析

The long tail of oncogenic drivers in prostate cancer

刊登日期:2018年3月

发表杂志:Nature Genetics

影响因子:27.959

       前列腺癌的深度基因组学分析已经鉴定出一些复发性相关的变异基因,这些基因参与雄激素信号传导,比如DNA修复和PI3K信号传导等基因。然而,更大规模的基因组学分析可以鉴定出一些其他低频的反复突变基因。在这篇文章中,研究人员汇总并统一分析来自1,013个前列腺癌的外显子组测序数据。鉴定和验证了一类新的由表观遗传调节因子中的突变所定义的E26转化特异性(E26 transformation-specific, ETS)-融合阴性肿瘤,以及在之前的前列腺癌研究中未涉及到的途径中的变异,如剪接体途径。同时作者还发现显著突变基因(significantly mutated genes, SMG)的突变率遵循长尾分布,许多基因的突变率不到3%。作者总共确定了97个SMG,包括70个在之前的研究中未报道的前列腺癌SMG,例如泛素连接酶CUL3和转录因子SPEN。最后,通过比较原发性和转移性前列腺癌中的突变位点信息,鉴定出一组可以预测前列腺癌危险分层的基因组标记。

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