圣庭生物-ShengTingGroup

秒速赛车网站

全外显子测序 (Whole-exome sequencing,WES)是应用频率最高基因组测序方法。外显子是人基因组的蛋白编码区域,利用探针杂交富集外显子区域的DNA序列,通过高深度的测序,可发现常见变异、低频率变异和罕见变异等信息。虽然外显子区域不到全基因组的2%,但是却集中了大部分疾病的致病突变位点。相比于全基因组测序,外显子组测序更加经济、高效。

秒速赛车官方网站

秒速赛车开奖官网

秒速赛车开奖直播

高覆盖度:有效覆盖外显子及UTR区域,平均测序深度超过100

高测序深度:可发现常见变异及频率低于 1% 的罕见变异

高性价比:针对外显子组及其附近区域进行测序,有效降低费用,周期和工作量

秒速赛车开奖记录

样本类型:无降解,无RNA污染的DNA样品,5-10mL外周血,500mg-1g组织样本

样本总量:≥ 2 μg DNA

样本浓度:≥ 30 ng/µl

样本纯度:OD260/280=1.8~2.0

测序平台及策略

HiSeq PE150

样本寄送

EDTA抗凝管冷藏或干冰寄送

测序深度

单基因病/复杂疾病:100X以上

肿瘤有效测序深度100以上

注:可根据老师研究目的进行更高深度测序

案例1:

INPP5K突变导致一种覆盖Marinesco-Sjögren 综合征和抗肌萎缩相关糖蛋白病的先天性肌营养不良症

Mutations in INPP5K Cause a Form of Congenital Muscular Dystrophy Overlapping Marinesco-Sjögren Syndrome and Dystroglycanopathy


研究材料

选取来自四个家庭的五个肌营养不良症患者。

研究策略

 对五位患者进行全外显子组测序,筛选出可能的致病基因,并用模式动物斑马鱼验证该基因的功能。

研究结果

全外显子组测序揭示了每个家庭中患者的INPP5K基因的纯合错义突变和复合杂合突变。后期的斑马鱼实验证实,INPP5K失活会导致斑马鱼体轴缩短,眼球变浑浊,小头畸形,接触诱发运动减少,且肌纤维排列紊乱。所有这些数据表明,INPP5K突变会导致身材矮小,白内障,和智力缺陷的先天性肌营养不良综合征。

图1. 全外显子组测序识别的INPP5K基因突变及其在INPP5K蛋白上的位置。

图2. INPP5KA失活会导致斑马鱼眼睛发育和肌肉形成有缺陷。

参考文献

Osborn D.P.S., Pond H.L., Mazaheri, N., et al. (2017). Mutations in INPP5K Cause a Form of Congenital Muscular Dystrophy Overlapping Marinesco-Sjögren Syndrome and Dystroglycanopathy. The American Journal of Human Genetics, 100:1-9.

常见问题


Q 外显子测序的优点是什么?

外显子测序是全基因重测序的一个较为经济的替代手段,对研究基因的SNP、Indel等具有较大的优势。人的全基因组约3G,外显子占人全部基因序列的1%,而且是关键的1%。重测序一般需要测30X,即90G数据,外显子测序一般测50-100 X,在实现较低成本的前提下对发生突变后最有可能影响功能改变的序列进行针对性的研究,性价比高。

Q 外显子捕获可以做CNV吗?

外显子捕获是一个杂交捕获的过程,探针与不同外显子区段的杂交效率并不相同,其同源竞争的情况也不同,所以不同外显子区段的覆盖深度差异较大,因此通常外显子测序不能用于CNV的检测。但在癌症研究中,利用癌组织和癌旁组织对照,可以检测somatic CNV。

Q 外显子组捕获测序中的捕获特异性(capture specificity)及覆盖度(coverage ratio)分别指什么?

首先明确两个概念:

捕获特异性(capture specificity),指比对到目标区域的有效数据量占总的数据量的比例。捕获效率的高低不影响数据质量,只影响数据的有效比例。特异性越高代表所关注的目标数据的利用率也越高。

覆盖度(coverage ratio)是目标区域被覆盖到的比率,一般外显子的覆盖度都可以达到95%以上;随着深度的增加,覆盖度也会增加。

Q 癌症基因组学测序为什么通常选取同一个患者成对的癌组织和癌旁组织/血液样本?

癌症基因组学侧重于研究肿瘤细胞特有的、非遗传因素导致的体细胞突变,因此我们需要选取患者的正常组织进行测序,以过滤germline mutations。由于考虑到个体间germline突变差异很大,为避免筛选出很多假阳性体细胞突变位点,肿瘤和正常组织需来源于同一个体。通常推荐的外显子测序深度为,癌组织大于100x,癌旁组织/血液大于50x。