光学+二代=检测所有变异

admin 5 2025-02-12 14:33:08 编辑

今天在双11前的一天,小编偶然发现一篇文章,发在Genome Medicine的关于利用二代测序技术+光学图谱技术用来检测致病性变异的文章。

说实话,其实小编对这个技术很了解,为啥会对这个感兴趣,是因为这篇文章研究的疾病-DMD(Duchenne muscular dystrophy)

中文:Duchenne型肌营养不良症

小编的外甥,一个从小被嘲笑不会走路的人,很不巧,就是这种疾病。

假肥大型肌营养不良症(DMD), 也称 Duchenne型肌营养不良症(DMD)

是最常见的一类进行性肌营养不良症。每5000个小男孩中有1个患者,为X-连锁隐性遗传。主要是男孩发病,女性为致病基因的携带者。通常5岁左右发病。本病的发生是由于编码dystrophin(肌萎缩蛋白)的DMD基因的突变所引起, 有约 1/3 病例为散发,没有家族史,是由基因新突变造成。

这个DMD基因,长约2.5Mb,拥有79个外显子。另外通过对这个基因的多达7000种不同的突变进行统计,发现86%的突变,大于一个外显子长度。

对于一个做分析的人,肯定知道这意味着什么。

这意外着做为目前传统的二代测序技术将对于这个DMD检测起不到很大的作用。不仅仅是这一种疾病,文章中提及一个数据-30%,过去几十年中,利用外显子测序技术对遗传性疾病能进行检测不足30%。

这个原因,大家都能理解,二代测序的优势在于又快又便宜,但是它片段只有100-300bp,这个长度对于SNP、小的结构变异,处理起来没有问题。

对于大的结构变异,平衡易位,翻转等等,无能为力。

文章提及利用可以达到Mb级别的Bionano 技术 结合二代测序技术进行大片段的变异检测,通过对DMD中大片段的检测,认为nanochannel-NGM(基于光学图谱的二代read比对技术)具有在诊断中检测到致病性结构变异的潜力的。

方法

1、高分子DNA分离

2、DNA标记和芯片加载

3、从头组装

4、查找SV

5、qPCR进行验证

结果

通过对8名患者进行检测(6名是缺失,1名是突变,1名是inversion)。

如图是四个患者的检测结果,可以很明显的看出哪些exon缺失

当然除了检测出exon缺失之外,

还能检测出患者和他母亲的半合子和杂合子的多exon缺失现象。

文章中还通过NGM技术检测到了13Kb的插入。

同样,还检测到了长达5.1Mb的inversion。

为基于光学图谱的二代read比对技术打call,希望这种技术能尽快的走向临床检测。也希望Pacbio测序,Nanopore 等测序技术快速发展,希望有一天能通过这些技术检测所有的遗传病。

文章

Next-generation mapping: a novel approach for detection of pathogenic structural variants with a potential utility in clinical diagnosis

生命bio信息bio人

光学+二代=检测所有变异

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