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基因組學

外顯子組測序

  外顯子組(Exome)是一個物種基因組中全部外顯子(Exon)區域的總和,該區域包含着合成蛋白質所需要的信息,涵蓋了與個體表型相關的大部分的功能性變異。外顯子組測序&目標區域測序是指利用特製的探針對感興趣的蛋白編碼區域DNA或某段特定序列進行富集,隨後通過高通量測序技術對該目標區域進行深度測序,發現特定遺傳信息,極大提高了基因組中外顯子&目標區域的研究效率,顯著降低了研究成本。該技術可用於鑑定和研究孟德爾疾病,複雜疾病如癌症、糖尿病、肥胖症等的致病基因和易感基因,進行群體研究,如人類罕見遺傳變異,腫瘤突變基因研究等,幫助研究人員更好地解釋這些疑難雜症的致病機理。

技術優勢

高捕獲效率
採用捕獲效率更優異的Agilent Human SureSelect V6 kit(58M)進行外顯子組捕獲。

可靠的基因突變鑑定方案
採用不同的針對性方案進行遺傳病與腫瘤突變基因的可靠鑑定權威的突變鑑定軟件:採用權威的GATK,muTect,VarScan2等軟件更準確鑑定突變

技術路線

混合克隆穩定細胞株
  • 基因組DNA
  • 文庫構建
  • 外顯子&目標區域富集
  • 上機測序(HiSeq 4000,PE150)
  • 數據分析

分析內容

人外顯子組測序(遺傳病) 標準數據分析 數據產出統計;測序深度、覆蓋度分佈統計; SNP鑑定與注釋;插入/缺失(InDels)鑑定與注釋。
高級信息分析 dbSNP數據庫的注釋與篩選;1000 Genome數據庫的注釋與篩選;位點基因區域的篩選;蛋白功能影響注釋;遺傳模式篩選(顯性,隱性,複合雜合)
人外顯子組測序(腫瘤) 標準數據分析 數據產出統計;測序深度、覆蓋度分佈統計;SNP鑑定與注釋;SNP的疾病與臨床數據庫注釋;插入/缺失(InDels)鑑定與注釋;插入/缺失(InDels)的疾病與臨床數據庫注釋;CNV檢測。
高級信息分析 dbSNP數據庫的注釋與篩選;1000 Genome數據庫的注釋與篩選;位點基因區域的篩選;蛋白功能影響注釋;遺傳模式篩選(顯性,隱性,複合雜合)
人目標區域測序 標準數據分析 數據產出統計;目標區域單鹼基深度分佈圖;目標區域捕獲測序的均一性;一致序列組裝和SNP檢測;SNP注釋;插入/缺失(InDels)檢測與注釋
高級信息分析 氨基酸替換預測;群體SNP檢測和等位基因頻率估計;孟德爾遺傳病分析;NGS-GWAS分析(200對以上樣本);正向選擇信號的檢測SNPs變異信息檢測(群體樣本)

樣本類型

細胞,組織,全血,血清,血漿,總DNA等
建議總DNA起始量:5 μg,最低1 μg,濃度≥50 ng/μL(Qubit定量)
 

結果展示

1.與基因組比對(覆蓋度、測序深度)
樣品比對率是指比對到參考基因組上的數據量佔有效測序數據量的比值,反映樣本與參考基因組的相似性。測序深度是指比對到參考基因組的鹼基總數占基因組的比值;覆蓋度是指被測到的該物種基因組鹼基總數占該物種基因組長度的百分比。
2.SNP分析
SNP全稱Single Nucleotide Polymorphisms,是指在基因組上單個核苷酸的變異,形成的遺傳標記,其數量很多,多態性豐富。基因組上單 個核苷酸的變異包括置換,缺失和插入。採用FreeBayes對各樣品比對 結果進行個體SNP的檢測。

 
3.InDel分析
InDel (Insertion-Deletion) 是指相對於參考基因組,樣本中發生的小片段的插入缺失,該插入缺失可能含一個或多個鹼基。根據InDel在基因組中的位置,可以分為編碼區序列的InDel和非編碼區序列的InDel。編碼序列中的InDel發生與編碼蛋白質的功能和氨基酸位點在結構和功能上的重要性有關。採用FreeBayes對各樣品比對結果進行個體InDel的檢測。
 

常見問題

1.什麼是copy number variation (CNV)基因組拷貝數變異?
基因組拷貝數變異是基因組變異的一種形式,通常使基因組中大片段的DNA形成非正常的拷貝數量。例如人類正常染色體拷貝數是2,有些染色體區域拷貝數變成1或3,這樣,該區域發生拷貝數缺失或增加,位於該區域內的基因表達量也會受到影響。如果把一條染色體分成A-B-C-D四個區域,則A-B-C-C-D/A-C-B-C-D/A-C-C-B-C-D/A-B-D分別發生了C區域的擴增及缺失,擴增的位置可以是連續擴增如A-B-C-C-D也可以是在其他位置的擴增,如A-C-B-C-D。

2.癌組織為什麼要採用高深度測序?
相對於遺傳病而言,腫瘤組織樣品中突變位點的等位基因頻率較低,一方面由於腫瘤細胞在腫瘤組織中的佔比偏低,另一方面則由於癌症發展後期產生的突變僅存在於極少量的腫瘤細胞中,採用高深度測序可以儘可能全面的檢測到與癌症發生髮展相關的變異。通常推薦的外顯子測序深度為,癌組織大於150x,癌旁組織/血液大於50x。

3.人外顯子測序一般推薦多少測序深度?
建議有效測序深度在100x以上。有文獻顯示外顯子組測序深度會影響變異檢出率,隨着測序深度的升高,變異檢出率增大,且達到一定深度時,變異檢出達到平穩狀態。

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