全外显子组测序:儿童疾病诊断新思路
全外显子测序在儿科复杂遗传病诊断中的应用
发育障碍和智力低下等先天缺陷疾病首选CMA
当前国际公认的基因变异临床解释指南: 美国遗传学与基因组学学会指南
诊断率(25%)高于核型分析(3%), CMA(15-20%)等其他分子检测方法 4位患者是双诊断(250例患者) Incidental findings: 30例有医疗可控的 偶尔发现;13例患者是携带者状态 (ACMG推荐的携带者筛查panel) 许多患者做了核型,CMA, DNA甲 基化,代谢筛查,基因panel或者联合 检测,整体费用是全外检测的3倍多, 并且耗时也长 即使是临床诊断明确的疾病,做了相 应基因panel,也没有发现病因,原因 是新鉴定的与该疾病相关的基因没有在 该基因panel中。 全外数据可以再分析,再解读:诊断 率会提高 N Engl J Med. 2013 Oct 17;369(16):1502-11.
Fu et al. Identification of copy number variation hotspots in human population Am J Hum Genet. 2010;87(4):494-504.
Evolving research and diagnostic tools 研究与诊断技术的演变
Crouzon syndrome
病例5
男 7岁 中度智力低下 运动发育迟缓:现不能独走 肌张力低下,肌肉萎缩 语言发育迟缓 排除SMA, DMD 芯片检测:阴性
全外检测结果:
Hom chrX:73745597 G>T, SLC16A2, NM_006517.4:c.1039G>T (p.Glu347Ter) Allan-Herndon-Dudley syndrome
全外显子组测序:儿童疾病诊断新思路
全外显子组测序:儿童疾病诊断新思路
马丁艾遥;马丁艾路;王慧君;周文浩
【期刊名称】《中国循证儿科杂志》
【年(卷),期】2015(0)1
【摘要】纵观人类遗传学的发展,不断有新兴技术被运用于疾病病因的研究中.从各种流行病学研究设计到如今广泛采用的以假说为导向的候选基因法,从以家庭为基础的遗传连锁研究到全基因组关联研究(GWAS),虽然这些方法均能在不同程度上反映疾病的遗传易感性,但仍不可避免地存在许多限制.
【总页数】15页(P4-18)
【作者】马丁艾遥;马丁艾路;王慧君;周文浩
【作者单位】复旦大学附属儿科医院上海,201102;复旦大学生物医学研究院上海,200032;复旦大学附属儿科医院上海,201102;上海市出生缺陷防治重点实验室,复旦大学儿童发育与疾病转化医学研究中心,卫生部新生儿疾病重点实验室,复旦大学附属儿科医院上海,201102;上海市出生缺陷防治重点实验室,复旦大学儿童发育与疾病转化医学研究中心,卫生部新生儿疾病重点实验室,复旦大学附属儿科医院上海,201102
【正文语种】中文
【相关文献】
1.尿外泌体-肾小球疾病诊断新思路 [J], 陶彩; 唐飞; 万启军
2.呼出气一氧化氮外周血嗜酸性粒细胞及血清总IgE在儿童喘息性疾病诊断中的意义 [J], 吴丙美; 杨雪冰; 李丹; 寇永妹; 苗贵杰; 孙亚军; 刘维
3.全血C反应蛋白与血常规联合检验在儿童细菌性感染性疾病诊断中的价值分析[J], 尹冬梅
4.血清淀粉样蛋白A C反应蛋白白细胞中性粒细胞比例联合检测在儿童感染性疾病诊断中的价值分析 [J], 靳艳琴
5.SAA、PCT及CRP在儿童感染性疾病诊断中的价值 [J], 邱燕飞;张远朝;李全培因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
外显子组测序技术在疾病诊断及个性化治疗中的应用
外显子组测序技术在疾病诊断及个性化治疗中的应用随着基因测序技术的不断发展和应用,外显子组测序技术越来越受到人们的关注。
外显子是基因组中包含编码蛋白质的区域,测序外显子组可以帮助人们识别和解读基因变异,从而实现对疾病的更准确的诊断和个性化治疗。
本文将从测序技术的原理、疾病诊断和个性化治疗三个方面探讨外显子组测序技术在医学领域中的应用。
一、外显子组测序技术的原理外显子组测序技术的原理是使用高通量测序技术对含有编码蛋白质的外显子区域进行测序。
根据测序数据的比对和分析,可以找出外显子区域中的基因变异,如单核苷酸多态性(SNP)、插入或缺失等。
同时,还可以根据基因序列信息预测和解释有关基因功能及其对疾病的影响等。
二、外显子组测序技术在疾病诊断中的应用外显子组测序技术在疾病诊断中的应用主要包括以下两个方面:1. 寻找疾病相关基因通过测序患者血液或组织中的基因组,寻找患者基因组与正常人基因组的差异,从而找出与疾病相关的基因。
例如,在癌症早期诊断中,可以通过测序癌症组织中的外显子组,寻找潜在的癌症相关基因,以便进行早期诊断和治疗。
2. 确定基因变异对疾病的影响通过测序外显子组,可以确定基因变异对疾病的发生和发展有何影响。
例如,在肿瘤治疗中,可以通过测序肿瘤组织中的外显子组,确定肿瘤细胞中的突变点,进而制定更加有效的治疗方案。
三、外显子组测序技术在个性化治疗中的应用外显子组测序技术在个性化治疗中的应用主要包括以下两个方面:1. 个性化药物治疗通过测序患者的外显子组,确定患者的基因型信息,从而选择最适合患者的药物治疗方案。
例如,对患有特定基因突变的非小细胞肺癌患者进行测序,可以选择与该基因突变相关的靶向药物进行治疗,以提高治疗的有效性和安全性。
2. 个性化营养和生活方式干预通过测序患者的外显子组,确定患者的基因型信息,从而制定个性化的营养和生活方式干预方案。
例如,对患有高脂血症的患者进行测序,可以针对患者的基因型信息,制定个性化的饮食和运动方案,以降低患者的胆固醇含量和心血管疾病风险。
全外显子测序的技术要点
全外显子测序的技术要点全外显子测序是一种高通量测序技术,可以同时测定一个生物体的所有外显子区域的DNA序列。
全外显子测序技术的出现,极大地促进了人类基因组学的发展和疾病研究的进展。
下面将介绍全外显子测序技术的要点。
1. 序列捕获:全外显子测序的第一步是捕获外显子区域的DNA序列。
这一步骤使用特定的引物或探针,使外显子区域的DNA片段与其结合,然后通过化学方法将其他DNA片段去除。
这样可以高效地富集外显子区域的DNA序列。
2. 高通量测序:全外显子测序使用高通量测序技术,如Illumina测序平台。
这种测序技术可以同时测定大量的DNA序列,从而提高测序的速度和效率。
高通量测序技术的出现,使得全外显子测序成为可能。
3. 数据分析:全外显子测序产生的数据量庞大,需要进行复杂的数据分析。
数据分析的主要步骤包括测序质量评估、序列比对、变异检测等。
这些分析可以帮助研究人员鉴定外显子中的遗传变异,从而进一步研究其与疾病的关联。
4. 疾病研究应用:全外显子测序技术在疾病研究中具有广泛的应用价值。
通过对疾病样本和正常样本进行比较,可以发现与疾病相关的遗传变异。
这些变异可能是疾病的致病原因,也可以作为疾病的标志物进行诊断和预后的判断。
5. 个体化医疗:全外显子测序技术为个体化医疗提供了基础。
通过分析患者的外显子序列,可以了解其个体差异和易感基因型。
这对于制定个性化的治疗方案和预防策略非常重要。
6. 遗传咨询:全外显子测序技术的应用还使得遗传咨询工作更加准确和全面。
通过对患者及家族成员的全外显子测序,可以准确地识别携带疾病相关基因突变的个体,为其提供个性化的遗传咨询和风险评估。
7. 数据存储和共享:全外显子测序产生的数据量巨大,对于数据的存储和共享提出了挑战。
科研机构和数据库需要建立完善的数据管理系统,确保数据的安全性和可访问性,以促进全外显子测序数据的广泛应用。
8. 未来发展:随着测序技术的不断发展,全外显子测序技术也将不断改进。
全外显子测序检验的临床意义与样本要求
全外显子测序检验的临床意义与样本要求在当今医学领域,全外显子测序检验正逐渐成为临床诊断和治疗中不可或缺的重要工具。
全外显子测序是一种高通量的基因组测序技术,能够对所有外显子区域进行全面的检测和分析,从而帮助医生发现患者潜在的遗传变异和突变,为疾病的诊断和治疗提供更精准的信息。
针对全外显子测序检验的临床意义和样本要求,本文将从多个角度进行探讨,并共享个人观点和理解。
一、全外显子测序检验的临床意义1. 诊断和治疗指导:全外显子测序能够为医生提供全面的遗传变异信息,帮助精准诊断疾病类型和确定治疗方案。
尤其对于罕见遗传病、癌症等复杂疾病的诊断和治疗指导具有重要意义。
2. 遗传沟通和家族风险评估:通过全外显子测序检验,可以帮助患者进行遗传沟通,评估患病风险,并为家族成员提供相关遗传信息,帮助他们进行风险评估和健康管理。
3. 个性化医学:全外显子测序检验为个性化医学提供了重要的基础数据,可以根据个体的基因组信息,制定个性化的预防、诊断和治疗方案,实现精准医疗。
二、全外显子测序检验的样本要求1. 样本类型:全外显子测序通常需要采集患者的血液样本,获取其中的DNA进行测序分析。
对于一些特定疾病或研究项目,还可能需要获取肿瘤组织样本等特定样本。
2. 样本质量:样本的质量直接影响着全外显子测序的准确性和可靠性。
在采集和保存样本时,需要注意避免血液凝块和样本污染等情况,保证样本的纯度和完整性。
3. 样本数量:通常情况下,全外显子测序需要一定数量的DNA样本才能进行测序分析。
对于不同的实验项目和测序评台,样本数量的要求可能会有所不同,需要根据具体情况进行调整。
三、个人观点和理解全外显子测序作为一种新型的基因组测序技术,对于临床诊断和治疗具有重要意义。
通过对个体基因组的全面检测,我们能够更好地了解疾病的遗传基础,为精准医学提供数据支持。
然而,在进行全外显子测序检验时,我们也需要考虑样本的要求和质量,以确保测序结果的准确性和可靠性。
外显子组测序技术在遗传疾病检测中的应用
外显子组测序技术在遗传疾病检测中的应用随着遗传学研究的深入,越来越多的遗传疾病得到了解决。
而随着科技的不断进步,人们开发出了越来越多的工具来解决遗传疾病的检测问题。
其中,外显子组测序技术已成为一项非常有效的检测手段,被广泛应用于遗传疾病的检测中。
本文将会对外显子组测序技术在遗传疾病检测中的应用进行探究,旨在为大家更好地了解这一技术。
外显子组测序技术的原理和特点外显子组测序技术(Exome Sequencing)是一种高通量测序技术,能够快速而准确地对人类基因组中存在的编码蛋白的外显子进行测序,包含人类基因组中的大约2%的基因部分,是人类基因组测序的有效手段。
外显子组测序技术是一种基于高通量测序技术的分子生物学技术,是通过将人类基因组中的编码蛋白的外显子与大量的引物反复杂交,在使得这些引物与DNA序列结合的过程中,将其扩增并进行序列测序。
拥有比全基因组测序更高的覆盖度、更快的处理速度以及更低的成本,使得外显子组测序技术成为大规模测序的主流工具之一。
外显子组测序技术不仅可以用于人类基因组的测序,同时也可以用来分析外显子,从而更好地了解人类的基因遗传机制。
外显子组测序技术的应用外显子组测序技术具有高精度和高可靠性的特点,使其在遗传疾病的诊断和基础研究领域中广泛应用。
此外,外显子组测序技术可以通过测序结果,实现遗传疾病的基因诊断和基因分型,探究基因底层的遗传机制,便于更好地分析和解决遗传疾病的治疗问题。
同时,外显子组测序技术还可以用来进行遗传病毒病例筛查、幼儿常见疾病筛查、基础分子遗传学研究、基因功能研究和人群遗传学研究等领域,具有广泛的应用前景。
外显子组测序技术的优缺点虽然外显子组测序技术在遗传疾病检测方面具有很大的优势,但是在实际应用中还存在着一些缺点,需要进行全面评估和优化。
其优点主要表现在以下几个方面:首先,外显子组测序技术可以对大量的外显子序列进行高通量测序。
与以往的Sanger测序方式相比,外显子组测序技术可以大大提高测序效率和速度。
全外显子组测序诊断Rothmund-Thomson综合征的临床研究
全外显子组测序诊断Rothmund-Thomson综合征的临床研究王晓玲;郭若兰;王江涛;郭俊;陈元颖;郝婵娟【期刊名称】《检验医学与临床》【年(卷),期】2024(21)6【摘要】目的探讨1例Rothmund-Thomson综合征(RTS)患儿的临床表现及诊断,并进行文献复习,以提高对该病的认识。
方法分析2019年5月河南省儿童医院小婴儿病房收治的1例RTS患儿的临床资料,抽取患儿及其父母外周静脉血各2 mL,利用高通量测序进行一家三口全外显子组测序检测。
以Rothmund-Thomson 综合征、RECQL4基因、Rothmund-Thomson syndrome、RECQL4为检索词,分别在中国知网、万方数据库、PubMed数据库进行中英文文献检索(检索时间从建库至2023年8月)。
结果患儿出生后即出现反复腹泻,生长发育落后,3个月后出现颜面部、臀部皮肤色素脱失。
测序结果提示RECQL4基因存在复合杂合突变:c.3237-2A>T和c.1593_1594delTC。
2个突变均为数据库和文献未见报道的新突变位点,分别来自患儿父母。
文献检索结果:符合检索条件的中文文献10篇、英文文献131篇。
结合病例分析和文献复习,该文主要从临床症状及致病基因突变角度出发,重点叙述Rothmund-Thomson综合征的临床特点、成因、诊断及高肿瘤风险。
结论 RTS是罕见的常染色体隐性遗传病,以皮肤异色症、白内障、骨骼发育异常或缺如等为主要临床表现,并涉及多个系统受累。
RECQL4基因突变检测有助于确诊。
该研究发现的2个新突变丰富了RECQL4基因突变谱。
【总页数】5页(P857-861)【作者】王晓玲;郭若兰;王江涛;郭俊;陈元颖;郝婵娟【作者单位】郑州大学附属儿童医院/河南省儿童医院/郑州儿童医院小婴儿病房;北京市儿科研究所出生缺陷遗传学研究北京市重点实验室/国家儿童医学中心遗传与出生缺陷防治中心/儿科重大疾病研究教育部重点实验室/首都医科大学附属北京儿童医院【正文语种】中文【中图分类】R758.5【相关文献】1.运用全外显子组测序技术诊断非综合征性耳聋基因变异2.全外显子组测序在德朗热综合征诊断中的应用3.全外显子组测序诊断2例Gitelman综合征4.全外显子组测序在9p缺失综合征诊断中的应用5.全外显子组测序诊断1例罕见Chung-Jansen综合征因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
全外显子测序报告解读原则与技巧
全外显子测序报告解读原则与技巧全外显子测序是利用高通量测序技术对生物体全基因组外显子区域进行测序,从而揭示人类个体及群体基因组中与疾病相关的基因变异,是现代个性化医学的重要技术手段之一。
下面我们将介绍全外显子测序报告的解读原则和技巧。
解读原则:1.全面性:全外显子测序提供了全面、高通量的大量数据,必须对其进行全面、深入的解读。
同时需要结合临床资料,以全面、系统性的方式进行解读。
2.多参考性:全外显子测序可能会检测到一些变异,但并不一定与致病性相关。
因此,需要根据多个参考数据库、文献资料以及基于家系检测的疾病遗传性等多方面的数据进行判断和筛选。
3.个体化:全外显子测序报告需要与具体个体相关的临床资料、家族病史等进行结合,重点考虑与之相关的变异是否致病、临床意义何在等方面。
4.实用性:全外显子测序报告应当具有实用性,得出的结论应当能指导个体的诊断、治疗与遗传咨询。
解读技巧:1.对阳性结果进行验证:全外显子测序可能会检测到大量的单核苷酸多态性(SNP)、小的结构变异等,为了保证结果的精确性,最好对阳性结果进行验证,可以使用参考文献、数据库或其他现代检验技术进行检验。
2.避免过度解读:全外显子测序结果的解读需要考虑基因本身的复杂性,并非所有的变异都与疾病相关。
因此不应过度解读,需要根据科学方法进行分析和评价。
3.结合病史、家族史等临床资料:全外显子测序结果需要结合实际临床背景进行解读,包括基因检测的目的、临床表现、影响家庭、遗传风险等因素。
4.遵循实践指南:目前许多学会和机构都制定了全外显子测序报告解读的指南,如美国基因组医学协会(ACMG)和全球基因组联盟(GA4GH)等,解读应该遵循指南的原则和标准。
总之,全外显子测序是一项高复杂性的技术,其结果的解读需要谨慎,需要全面、深入地理解和分析,以确保结果的准确性和实用性。
同时,我们需要结合个体的临床信息和基因组数据来指导临床医生的决策和个体的诊断治疗方案,为个性化医学做出贡献。
全外显子测序遗传咨询要点
全外显子测序遗传咨询要点
全外显子测序遗传咨询要点主要包括以下几点:
理解检测结果:全外显子测序能检测出一些遗传病的易感基因,但并不能直接给出诊断结论。
因此,对于检测结果,需要咨询专业医生或遗传咨询师,进行深入分析和解读。
确认家族遗传病史:了解家族中是否有遗传病患者,以及这些患者的疾病表现和基因突变情况,有助于更准确地解读检测结果。
关注健康生活方式:即使检测出有遗传病易感基因,健康的生活方式和饮食习惯也有助于降低疾病风险。
因此,在遗传咨询中,医生或咨询师会强调这些方面的重要性。
考虑生育建议:对于检测出携带遗传病易感基因的人,医生或咨询师会提供生育建议。
例如,是否需要进行产前诊断或胚胎筛选等。
心理支持:全外显子测序可能会带来一定的心理压力。
因此,遗传咨询中还需要关注个人的心理状态,提供必要的心理支持和辅导。
持续监测和复查:即使检测结果为阴性,也不能保证未来不会出现相关疾病。
因此,需要保持对自身健康的关注,定期进行体检和复查。
尊重个人隐私:全外显子测序涉及个人基因信息,因此需要确保个人信息的安全和隐私。
遗传咨询中,医生或咨询师会强调这一点,并告知相关法律法规和伦理规范。
综上所述,全外显子测序遗传咨询需要综合考虑多个方面,包括检测结果的解读、家族遗传病史的了解、健康生活方式的关注、生育建议的提供、心理支持的给予、持续监测和复查的建议以及个人隐私的保护等。
外显子组测序技术
外显子组测序技术一、前言外显子组测序技术是一种高通量测序技术,它可以通过对人类基因组的外显子进行测序,来寻找与疾病相关的基因变异。
本文将详细介绍外显子组测序技术的原理、方法和应用。
二、原理外显子组测序技术是一种全基因组测序的变体,它只对基因组中编码蛋白质的区域(即外显子)进行测序。
这种技术可以检测到与疾病相关的单核苷酸多态性(SNP)、插入/缺失(indel)和结构变异等多种类型的突变。
三、方法1. 样品准备首先需要从患者或正常人身上提取DNA样品,并将其分离成片段。
然后使用特定的酶来切割这些片段,使其只包含编码蛋白质的区域。
2. 库制备接下来需要将这些片段连接到适当大小的DNA片段上,并添加适当的标签以便于后续处理。
这个过程称为库制备。
3. 测序完成库制备之后,需要进行高通量测序。
当前可用于外显子组测序的技术包括Illumina、Ion Torrent和Pacific Biosciences等。
4. 数据分析测序完成后,需要对数据进行处理和分析。
这个过程可以使用各种软件来完成,例如BWA、GATK和SAMtools等。
四、应用外显子组测序技术已经被广泛应用于疾病研究和临床诊断。
例如,在肿瘤学中,它可以检测到肿瘤细胞中的突变,并帮助医生选择最佳的治疗方案。
此外,它还可以用于遗传性疾病的诊断和预测。
五、优缺点1. 优点外显子组测序技术具有高通量、高灵敏度和高特异性等优点。
它可以检测到多种类型的基因变异,并且可以同时对多个样品进行分析。
2. 缺点外显子组测序技术的主要缺点是成本较高,并且需要较长的数据处理时间。
此外,由于只对编码蛋白质区域进行测序,因此无法检测到与非编码RNA相关的突变。
六、总结外显子组测序技术是一种重要的高通量测序技术,它可以用于疾病研究和临床诊断。
虽然它有一些缺点,但随着技术的不断发展,相信它将在未来得到更广泛的应用。
临床分析中的遗传学检测方法及其在遗传性疾病诊断中的应用
临床分析中的遗传学检测方法及其在遗传性疾病诊断中的应用遗传学检测方法在临床分析中起着至关重要的作用,能够帮助医生准确诊断遗传性疾病,以及为患者提供个性化的治疗方案。
本文将介绍一些常见的遗传学检测方法,并探讨其在遗传性疾病诊断中的应用。
一、染色体核型分析染色体核型分析是最早应用于临床遗传学的一种方法,其通过观察染色体的结构和数量来检测染色体异常。
在遗传性疾病的诊断中,染色体核型分析可以帮助确定染色体异常症状的原因,比如唐氏综合征的发生与21号染色体的三体性有关。
二、单基因遗传病突变检测单基因遗传病突变检测是通过对特定基因进行检测,来确定遗传病患者身上是否存在突变引起的错义突变、插入缺失或重复等基因变异。
此类遗传病通常具有较为明确的表型和遗传方式,例如囊性纤维化、遗传性失聪等。
单基因遗传病突变检测可帮助医生准确诊断,并为其亲属进行潜在疾病的遗传风险评估。
三、全外显子组测序全外显子组测序(Whole Exome Sequencing,WES)是一种高通量测序技术,能够对一个或多个个体的全外显子进行测序,用于筛查与疾病相关的罕见或新发现的基因变异。
WES可广泛应用于遗传性疾病的诊断,尤其适用于那些表型复杂或疾病原因不明确的情况。
通过分析外显子组数据,可以鉴定与患者病情相关的基因突变,并为个体提供定制化的治疗和咨询建议。
四、全基因组测序全基因组测序(Whole Genome Sequencing,WGS)是对个体的完整基因组进行测序,包括外显子、内含子以及非编码区域。
相较于WES,WGS提供了更全面的遗传信息,能够揭示更多可能与疾病相关的基因变异。
全基因组测序在疾病诊断中具有更高的准确性,同时也有助于研究人类基因组的复杂性与多样性。
五、非侵入性产前基因检测非侵入性产前基因检测(Non-invasive prenatal testing,NIPT)是一种通过检测孕妇血液中来自胎儿的胎盘DNA,并进行基因序列分析来评估胎儿染色体异常的方法。
全外显子测序实验的步骤详解
全外显子测序实验的步骤详解全外显子测序实验的步骤详解在这篇文章中,我将详细介绍全外显子测序实验的步骤。
全外显子测序是一种高通量测序技术,可以同时检测一个个体的所有外显子区域。
这项技术的广泛应用在生物医学研究、基因组学和临床诊断中。
通过全外显子测序,我们可以深入了解人类基因组和其他物种的遗传变异,从而加深对遗传疾病的认识,并为个体化医疗提供重要的支持。
全外显子测序实验的步骤一般可分为DNA提取、文库构建、测序和数据分析四个主要阶段。
下面我将详细介绍每一步的操作和技术。
第一步:DNA提取DNA提取是全外显子测序的首要步骤。
正确的DNA提取方法可以确保样本中的DNA完整性和纯度。
常用的DNA提取方法包括酚氯仿法、琼脂糖柱法和磁珠法等。
在这一步中,我们需要从样品中提取出高质量的基因组DNA,并通过比较纯净的样本质量和测序需求来选择适当的提取方法。
第二步:文库构建文库构建是全外显子测序的关键步骤之一。
在这一步中,我们需要将待测样本的DNA片段转化为可供测序的文库。
常用的文库构建方法包括PCR扩增、聚合酶链式反应(PCR)和各种商业化试剂盒。
在这一步中,我们需要优化文库构建的条件,包括选择合适的引物、调整反应体系、控制文库的片段大小和避免文库重组等。
第三步:测序测序是全外显子测序实验的核心步骤。
现代高通量测序技术包括Illumina测序、Ion Torrent测序和PacBio测序等。
在这一步中,我们将文库中的DNA片段与测序仪中的荧光标记引物结合,通过测序仪的扫描和记录,得到DNA片段的序列信息。
在测序过程中,我们需要合理选择测序深度,以保证测序质量和覆盖度的平衡。
第四步:数据分析数据分析是全外显子测序实验的最后关键步骤。
现代测序技术产生的数据量非常大,需要通过生物信息学分析来提取有用的信息。
数据分析的主要内容包括序列质量控制、序列比对、突变检测和功能注释等。
在这一步中,我们可以利用各种生物信息学工具和数据库对序列进行处理和解读,从而获得与个体的遗传特征、功能突变和疾病相关的信息。
基于全外显子组测序的致病性突变的分析研究
基于全外显子组测序的致病性突变的分析研究随着DNA测序技术的发展,全外显子组测序已成为了一种广泛应用的高通量测序技术。
相比于传统的Sanger测序技术,全外显子组测序覆盖面更广,能够检测到更多的突变,因此在致病性突变的分析研究中得到了广泛的应用。
一、全外显子组测序原理全外显子组测序就是通过对个体全部外显子区域进行测序,来检测基因组DNA的突变状态。
测序读段通过高通量测序仪进行自动化测序和拼接,生成整个基因组的测序片段组,然后进行基因突变位点分析和注释,并将结果与全球数据库进行比对,来确定基因的功能和表达情况。
常用的分析软件包括GATK、VariantStudio、ANNOVAR等。
二、全外显子组测序在致病性突变分析中的应用全外显子组测序是一种高效、准确、全面的技术,被广泛应用于致病性突变的分析研究中。
它能够检测到各种类型的致病性突变,如错义突变、无义突变、插入/缺失、剪接变异等。
通过全外显子组测序分析,可以确定基因的整体突变情况,挖掘出与疾病相关的突变位点,从而为疾病的诊断和治疗提供重要的依据。
例如,对于帕金森病的研究,全外显子组测序可以帮助鉴定突变,并发现新的针对该疾病的药物靶点。
对于遗传性视网膜疾病的研究,全外显子组测序可以检测出疾病相关的基因突变,并为个性化治疗提供基础。
三、全外显子组测序技术的挑战和应对全外显子组测序技术虽然具有高效、全面的优势,但也面临着一些挑战。
例如,由于基因的复杂性,在全外显子组测序中可能会遗漏一些重要的突变。
此外,全外显子组测序对样本的要求较高,需要较高的DNA质量和浓度,否则会影响数据的准确性。
针对这些挑战,研究人员也在不断地进行技术的改进和优化。
例如,加强样本的质量控制和样本的深度覆盖,可以提高数据的准确性;通过结合其他测序技术,如RNA测序、基因芯片等,可以增加对基因功能的深度分析。
四、结语全外显子组测序技术的应用正在推动致病性突变的分析研究领域不断向前发展。
全外显子组测序的具体方法及步骤
全外显子组测序的具体方法及步骤全外显子组测序(Whole Exome Sequencing,简称WES)是一种高通量测序技术,用于测定一个个体的所有外显子区域的DNA序列。
外显子是编码蛋白质的基因组区域,占据了人类基因组的约1-2%。
WES可以用于寻找致病基因突变,特别是在遗传性疾病的分子诊断中有广泛的应用。
下面将详细介绍WES的具体方法及步骤。
1.样品准备:-提取DNA:从待测个体的外周血或组织样品中提取总DNA。
-细胞裂解:使用特定组织裂解缓冲液将细胞或组织样品裂解,释放DNA。
-纯化DNA:通过离心等步骤,去除杂质,纯化DNA。
2.外显子库建立:- 靶向捕获:使用外显子组富集探针(baits)将DNA中的外显子区域进行加权,并去除非外显子区域的DNA片段。
-杂交反应:将靶向探针与DNA样品进行杂交反应,使探针与待测DNA的外显子区域发生特异性结合。
-洗涤:将未结合的探针洗掉,保留结合的外显子区域DNA片段。
-PCR扩增:对靶向捕获得到的DNA片段进行PCR扩增,以增加样品中外显子区域的DNA原料。
3.高通量测序:-数据库构建:将PCR扩增得到的外显子DNA片段建立一个DNA文库,用于测序。
- 测序反应:使用高通量测序平台(如Illumina HiSeq X)进行DNA文库的测序,得到大量的短序列片段(reads)。
- 数据处理:通过对这些reads进行去除低质量序列、比对到参考基因组等处理,获得高质量的测序数据。
4.数据分析:- 变异检测:使用专门的变异检测软件对样品中的变异进行分析,包括单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,简称SNPs)和小片段插入缺失等。
-数据解读:将检测到的变异与公开的数据库进行对比,筛选出可能与疾病相关的变异。
-功能注释:对筛选出的变异进行功能注释,评估其潜在影响,进一步缩小候选基因的范围。
- 候选基因验证:对最终候选基因进行进一步的实验验证,如Sanger测序。
54个国家1000个病例证明!全外显子组测序可作为一线诊断工具
54个国家1000个病例证明!全外显子组测序可作为一线诊断工具54个国家1000个病例证明!全外显子组测序可作为一线诊断工具18 小时前生物探索导读:全球大约有8%的人受罕见病的影响。
随着基因检测技术的发展,许多未知的罕见病逐渐被揭晓,但仍有一大半的患者接受传统的临床评价以及靶向基因检测后,仍未得到确切的诊断。
在一项新研究中,研究人员表明,全外显子组测序对未确诊疾病的诊断率比经典遗传诊断方法还高,并呼吁将全外显子组测序作为未确诊疾病的一线诊断工具。
近日,一项涉及54个国家1000个家庭的研究表明,全外显子组测序对未确诊疾病的诊断率比经典遗传诊断方法还高。
科学家们呼吁将全外显子组测序作为未确诊疾病的一线诊断工具,以给患者带来更好的医疗护理。
相关结果以《Clinical exome sequencing: results from 2819 samples reflecting 1000 families》为题发表在Nature 子刊(European Journal of Human Genetics)上。
测序技术揭开罕见病的面纱全球大约有8%的人受罕见病的影响。
到目前为止,已知的罕见病有7000多种,然而科学家们认为还存在很多未被确定的疾病表型。
从本质上讲,80%的罕见病都是由单基因引起,给人体带来终生的风险和沉重的健康负担。
由基因功能发生改变而引起的罕见病往往具有较为严重的表型,如果得到早期诊断,那么许多患者的生活质量将有望改善,甚至还可以在治疗中获益。
随着遗传检测技术的发展,许多未知的罕见病逐渐被揭晓。
但仍有一大半的患者接受传统的临床评价以及靶向基因检测后,仍未得到确切的诊断。
这对患者及其家庭来说十分严重,因为他们无法得到正确的治疗以及准确的妊娠咨询和预测。
如今越来越多的研究对下一代测序(NGS)感兴趣,因为NGS可以快速提供详细的遗传信息,为识别孟德尔疾病基因的因果变异提供了有效的方法。
基于单基因测序的经典遗传诊断方法往往会导致阴性或不确定的结果。
全外显子组测序技术在新生儿遗传病诊断中的应用
国际儿科学杂志2021年1月第48卷第1期Int J Pediatr,Jan 2021,Vol. 48 ,No. 1•综述.• 9 •全外显子组测序技术在新生儿遗传病诊断中的应用魏豪(综述)颜景斌(审校)上海市儿童医院上海医学遗传研究所上海交通大学附属儿童医院200040通信作者:颜景斌,Email:189****8323@【摘要】新生儿期的遗传病往往具有临床症状不典型、病情较为严重等特点,从而造成诊断和治疗的困难。
随着测序技术的不断发展,第二代测序技术以其高通量、低成本、快速化检测等优势逐渐应用于临床领域。
全外显子组测序(whole exome sequencing,WES)技术作为第二代测序技术的一种,仅对基因组外显子区域进行序列捕获、富集并测序,再利用生物信息学手段对W E S产生的大量数据进行分析和筛选,从而找到遗传病的变异基因或位点。
W ES技术因其具有检查结果提示全面和报告周期短的优势,逐渐成为新生儿遗传病分子诊断的重要手段。
【关键词】全外显子组测序技术;新生儿;遗传病诊断基金项目:国家重点研发计划“精准医学研究”重点专项(2016YFC0905102)DOI: 10. 3760/cma. j. issn. 1673-4408. 2021.01.003Application of whole exome sequencing technology in the diagnosis of neonatal genetic diseasesWei Hao,Yan JingbinShanghai Children's Hospital,Shanghai Institute of Medical Genetics,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200040, ChinaCorresponding author:Yan Jingbin, Email:189****************【Abstract】Genetic diseases that have shown clinical symptoms in neonatal period are often character-ized with atypical symptoms and serious condition, which contributes to difficulties in diagnosis and treatment With the progress of sequencing technology, the next-generation sequencing technology is gradually applied to the clinical field with its advantages of high throughput, low cost and rapid detection. As one of next-generation sequencing technologies, the whole exome sequencing technology (WES) captures, enriches andsequences the genomic exon regions, and then the large amount of WES data is analyzed by bioinformaticsmethods and screened to find variant site in gene that causes genetic disease. WES technology has gradually become an important means of diagnosis in neonatal genetic diseases because of its advantages of comprehensiveresults and short reporting period.【Key words 】Whole exome sequencing technology; Neonates ;Genetic disease diagnosisFund program:uPrecision Medicine Research>,Key Special Project of National Key Research and Development Plan (2016YFC0905102)DOI :10.3760/cma. j. issn. 1673-4408.2021.01.003罹患遗传病的新生儿往往具有多系统的临床表 型,与普通新生儿相比具有更高的发病率和病死率,大约有1/3的新生儿遗传病患儿在5岁之前死亡[1]。
临床医学中的遗传疾病诊治新进展
临床医学中的遗传疾病诊治新进展遗传疾病是由基因突变或染色体异常引起的疾病,在临床医学领域一直备受关注。
随着科学技术的不断进步和研究的深入,我们在遗传疾病的诊治方面取得了一系列新的进展。
本文将重点介绍临床医学中的遗传疾病诊治新进展。
一、基因诊断技术的发展基因诊断技术是遗传疾病诊断的重要手段之一。
过去,常用的基因诊断方法包括PCR、Southern blot、Western blot等,但这些方法存在着操作繁琐、时间长、成本高等不足之处。
随着高通量测序技术的快速发展,基因检测变得更加高效、准确。
全外显子组测序、基因芯片技术以及即将应用的第三代测序技术,使得我们可以全面、迅速地了解患者的基因组信息,并针对具体的基因突变或变异进行诊断和预测。
二、精准基因治疗的突破随着基因诊断水平的提高,精准基因治疗在遗传疾病治疗中展现了新的突破。
基因编辑技术CRISPR-Cas9的出现,使得研究人员能够对病因基因进行直接编辑和修复,从根本上治愈遗传疾病。
例如,CRISPR-Cas9已经成功用于治疗免疫缺陷疾病、遗传性失聪和血液系统疾病等,为患者带来了新的治疗希望。
此外,基因敲除、基因补充治疗等策略也在不断发展中,为遗传疾病的治疗提供了新思路。
三、疾病模型的建立疾病模型的建立对于遗传疾病的研究和诊断至关重要。
过去,疾病模型主要依赖于小鼠模型,但小鼠与人类之间的遗传差异和疾病表型差异限制了其在临床应用中的效果。
近年来,由诱导多能干细胞(iPSCs)技术衍生的人类克隆胚胎干细胞(hESCs)和诱导多能干细胞(iPSCs)克隆技术的发展,使得疾病模型的建立更加准确和可行。
通过在实验室中重建病人个体的细胞和组织,研究人员可以更好地理解疾病的发病机制和进展,为临床诊断和治疗提供更多线索。
四、多学科团队的合作遗传疾病诊治的新进展需要多学科团队的紧密合作,只有形成完整的诊断和治疗方案,才能更好地服务于患者。
临床遗传学家、基因检测实验室、临床遗传咨询师、遗传辅助生殖中心等,需要相互配合,共同制定个性化的诊断和治疗方案。
全外显子测序原理
全外显子测序原理全外显子测序是一种高通量测序技术,可以同时对基因组中的所有外显子进行测序。
外显子是基因组中编码蛋白质的片段,它们占据着基因组的比较小的部分。
与全基因组测序相比,全外显子测序只测序了基因组的一小部分,但却可以覆盖到编码蛋白质的关键区域,对于研究与疾病相关的基因变异具有重要意义。
全外显子测序的原理基本上与其他高通量测序技术相似。
首先,将待测样本的DNA提取并进行分割成短片段。
然后,这些片段会与引物(primers)结合形成复合物,引物可以将特定的外显子区域进行扩增。
这个扩增过程一般是通过PCR(聚合酶链式反应)实现的。
接下来,通过将样本中的DNA片段与测序仪所需要的荧光标记物结合起来,获得每个片段的测序信息。
这些测序信息最后会通过计算机程序进行分析和组装,得到样本的全外显子测序结果。
全外显子测序的优势在于其能够覆盖到与疾病发生相关的基因区域。
这种技术可以用于检测各种基因突变或变异,如单核苷酸多态性(SNP)、插入/缺失、复杂重排等。
通过全外显子测序,可以发现患者中的潜在致病基因突变,并对疾病的发病机制进行研究。
这对于个体化医疗和疾病的遗传咨询具有重要意义。
然而,全外显子测序也存在一些限制。
首先,由于全外显子仅占据基因组的一小部分,因此可能会错过一些潜在的基因突变。
其次,全外显子测序并不能提供基因组的全面信息,无法覆盖到非编码区域或功能未知的基因区域。
此外,全外显子测序的数据分析也相对复杂,并且需要较强的计算能力和专业知识。
综上所述,全外显子测序是一种重要的高通量测序技术,可以用于疾病研究和医学实践中的个体化治疗。
它具有广阔的应用前景,并将有助于我们更深入地了解人类基因组的功能和变异。
全外显子组测序意义
《全外显子组测序意义》1.“全外显子组测序就像给基因世界的一把超级放大镜,能让我们看得更清楚呢。
得知。
比如小李家有遗传病史,一直不知道是哪个基因出了问题,做了全外显子组测序后,发现了那个捣乱的基因,就像在一堆沙子里找到了关键的小石子,多神奇呀。
要是没这技术,那得一直蒙在鼓里吧。
”2.“它像是侦探手里的关键线索,能帮我们解开很多健康谜团,得知。
像小张老是莫名其妙生病,各种检查都做了还是没头绪。
全外显子组测序一查,嘿,找到了隐藏的基因缺陷,这就好比在黑暗中找到了灯的开关。
要是没这个测序,小张还得继续遭罪呢,哼。
”3.“全外显子组测序是疾病诊断的有力武器呀。
得知。
比如小孙的孩子发育有些异常,医生怀疑是基因问题。
通过全外显子组测序,一下子就明确了病因,这就像打靶找到了靶心一样准确。
要是没有这个测序,诊断得多麻烦呀,愁死个人了。
”4.“这测序对药物治疗可有大帮助呢,就像给医生的用药指南加了个导航。
得知。
比如小周得了一种罕见病,用了好多药都不管用。
全外显子组测序结果出来后,医生根据基因信息调整了药物,病情就有了好转。
要是没这测序,就像在迷宫里乱走,啥时候能找到出口呀。
”5.“全外显子组测序能预测疾病风险,这就像天气预报能提前告知风雨一样。
得知。
比如小吴家族有癌症病史,他做了全外显子组测序后,知道了自己患某种癌症的风险比较高,就可以提前预防啦。
要是没这个测序,就只能等生病了才知道,那多被动呀。
”6.“它对研究人类进化也有重要意义呢,就像一本古老的史书。
得知。
比如小郑是研究人类进化的学者,通过分析不同人群的全外显子组测序数据,发现了人类在漫长岁月里基因的变化轨迹,这可比在土里挖化石研究进化有趣多啦。
要是没这测序,研究得多受限呀。
”7.“全外显子组测序在罕见病研究里是个大宝贝,就像沙漠里的绿洲。
得知。
比如小胡研究罕见病多年,一直进展缓慢,全外显子组测序让他找到了很多新的致病基因,这就像打开了一扇新的研究大门。
要是没这个测序,那些罕见病患者得多无助呀。
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2 WE S是疾病诊断的利器 1 WE S应用于临床诊断的基本策略 WE S是 利 用 序 列 捕 获 技 术 将 全 基 因 组 外 显 子 区 域 D N A捕捉并富集后进行高通量测序的基因组分析方法。 大致分为 3个步骤: ① 将人类基因组中所有已知的编码蛋 白质的基因序列进行富集, 即对全基因组外显子进行捕获、 扩增; 富集后, 待测序序列总量大幅降低, 但基因信息总量 却下降不多。② 应用新一代测序技术对富集保留的 D N A 序列进行高覆盖深度的测序, 高质量、 高通量地获取所有基 因的编码蛋白质区域的碱基突变信息。③通过生物信息学 分析及验证, 找到致病基因
组定向捕获工具的出现使外显子组测序成为可能。近 5年 在P u b M e d 上发表的外显子组研究相关文章已达 20 0 0余 篇, 对数百种疾病展开了深入研究, 临床诊断的文章也开始 报道, 可见利用全基因组外显子测序( WE S ) 寻找人类疾病 的致病基因, 是近年发展起来的研究疾病致病机制的重要 方法之一。
。 WE S相对于基因组重测
序成本较低, 对研究已知基因的单核苷酸多态性( S N P ) 、 剪 接插入缺失( I n d e l )等具有较大的优势。 以单基因疾病研究方案为例, 首先需要按照疾病表型 对家系成员进行严格筛查, 明确其患病情况。再找出该疾 病已有的研究背景和相关致病基因报道, 通过传统 P C R测 序方法对已知的疾病基因相关变异进行验证和初筛; 确认 所研究的样本中未发现相关的基因变异, 挑选一个或数个
2 0 ] 用价值。仅 1个月后, C h o i 等[ 运用 WE S在先天性氯丢
失腹泻患者中发现了新的致病基因突变位点 S L C 2 6 A 3 , 其 研究更重要的意义在于纠正了先前临床的错误诊断, 凸显 出 WE S 在 发 现 新 的 致 病 基 因 和 临 床 诊 断 上 的 准 确 性。
全外显子组测序: 儿童疾病诊断新思路
, 4 , 4 马丁艾遥1 马丁艾路3 王慧君2 周文浩2
纵观人类遗传学的发展, 不断有新兴技术被运用于疾 病病因的研究中。从各种流行病学研究设计到如今广泛采
1 ] 用的以假说为导向的候选基因法 [ , 从以家庭为基础的遗 2 ~ 4 ] [ 5 ~ 8 ] 传连锁研究 [ 到全基因组关联研究( G WA S ) , 虽然
这些方法均能在不同程度上反映疾病的遗传易感性, 但仍 不可避免地存在许多限制
[ 1 4 ] [ 9 ~ 1 3 ]
。而人类基因组图谱的完
成和新一代高通量测序技术的出现, 为疾病病因的研究提 供了全新的思路 。外显子组序列仅占全基因组序列的
1 5 ~ 1 7 ] 1 %, 但大多数与疾病相关的变异位于外显子区 [ , 基因
[ 1 8 ] 1 9 ] 2 0 0 9 年 8 月, N g等 [ 通 过 WE S从 4 例 F r e e m a n
S h e l d o n 综合征( F S S ) 患者的 D N A 中准确找出了致病基因 M Y H 3 , 首次证明了 WE S在确定罕见疾病致病基因上的应
· ·4
C h i nJE v i dB a s e dP e d i a t r F e b r u a r y2 0 1 5 , V o l 1 0 , N o1
·综述·
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3 5 5 0 1 . 2 0 1 5 . 0 1 . 0 0 2
基金项目 上海市卫生局重要疾病攻关项目: 2 0 1 3 Z Y J B 0 0 1 5 ; 上海市科委 / 医学领域重点项目子课题: 1 4 4 1 1 9 5 0 4 0 2 , 1 4 D J 1 4 0 0 1 0 3 ; 上海市卫 计委项目: 沪卫计科教〔 2 0 1 3 〕 0 1 8号 作者单位 1复旦大学附属儿科医院 上海, 2 0 1 1 0 2 ; 2上海市出生缺陷防治重点实验室, 复旦大学儿童发育与疾病转化医学研究中心, 卫 生部新生儿疾病重点实验室, 复旦大学附属儿科医院 上海, 2 0 1 1 0 2 ; 3复旦大学生物医学研究院 上海, 2 0 0 0 3 2 ; 4共同第一作者 通讯作者 周文浩, E m a i l : z w h c h f u @1 2 6 . c o m
S 。每个家系中的患病 相同疾病家系的核心成员进行 WE 个体选取 3~ 5个样本, 正常个体选取 1~ 2名作为对照进 行研究。按照疾病模型( 常染色体显性遗传、 常染色体隐 性遗传等) 及样品的家系信息对测序得到的结果进行分 析, 缩小候选变异的范围, 经过多种注释、 筛选后过滤对功 能无影响的变异及公共数据库中的常见变异, 再使用传统 P C R测序进行样本扩大化验证及相关的功能研究, 最终确 定疾病相关变异。 若为散发样本, 由于样本间没有血缘关系, 遗传背景相 差较大, 测序得到的结果也较难分析。使用散发样本进行 WE S 时需要更大的样本量(> 3 0例) , 方能得到更为准确 和有价值的结果。对大量患病个体的测序数据进行多样本 分析, 从而确定候选疾病相关变异, 再用传统 P C R测序在 其他的相同疾病患病个体和正常人群中做进一步验证。
2 1 ] WE S 正式进入临床则是在 2 0 1 1年, Wo r t h e y 等[ 对 1例难
治性炎症性肠病的 1 5月龄男性患儿行 WE S , 在 X连锁凋 亡抑制基因中鉴定出一个错义突变, 并提示脐带血移植治 S 临床诊断的先河, 疗策略的可能奠定了基础。 近年来, 越来越多的研究者将目光投向 WE S 的临床实 践。尤其在罕见性遗传病的研究中显露头角, 罕见病多系 M I M 数据库( 更新至 2 0 1 4年 1 2月 3 1 单基因病。根据 O 日) , 目前世界上报道的已知和怀疑的孟德尔遗传病 2 2 7 2 4 种, 其中确认为孟德尔遗传病且致病 分 子 基 础 已 知 的 有
按照疾病模型常染色体显性遗传常染色体隐用的以假说为导向的候选基因法从以家庭为基础的遗2458性遗传等及样品的家系信息对测序得到的结果进行分传连锁研究到全基因组关联研究gwas虽然这些方法均能在不同程度上反映疾病的遗传易感性但仍析缩小候选变异的范围经过多种注释筛选后过滤对功不可避免地存在许多限制913