随着越来越多的全基因组测序项目的完成,以及GWAS研究的广泛开展,如今往往只需对基因组中感兴趣的特定区域进行测序就可满足研究需求。目标区域测序就是通过定制感兴趣的基因组区域的探针,与基因组DNA进行芯片杂交(NimbleGen序列捕获芯片)或液相杂交(Agilent Sure-SelectTM系统),将目标区域DNA富集后进行高通量测序的研究策略。
目标区域测序已经成功的应用于发现遗传性疾病的新的致病基因。最近,通过目标区域测序技术发现了多个疾病的新的致病突变,包括SMNA[1] ,PN[2] ,FEVR[3] ,隐性非综合征型耳聋[4] ,TARP[5] 等遗传性疾病。
信息分析流程
目标区域测序后经过滤等处理后获得的reads,运用SOAPaligner软件比对到参考基因组上,对获得的数据进行标准流程下的信息分析,可以得到单核苷酸多态性(SNP),插入缺失突变(InDels)等分析结果。同时进行测序深度、覆盖度及均一性等有效数据统计。另外,我们也可根据研究需要,提供个性化信息分析结果。目标区域测序具体的信息分析流程见图3。

标准信息分析
● 数据产出的统计
● 外显子区域测序深度的直方分布图
● 外显子捕获的均一性分析
● 一致性序列的获得和SNPs的检测
● SNPs的注释
● 插入和缺失(Indels)的检测
● 插入和缺失(Indels)的注释
个性化信息分析
● 氨基酸替代的预测分析
● 群体SNP的获取和等位基因频率评估
● Mendelian disorder analysis 孟德尔遗传疾病分析
● 基于新一代测序技术的全基因组关联(NGS-GWAS)分析
● 阳性信号的检测
缩略词
SMNA: Sensory/Motor Neuropathy with Ataxia; PN: Clericuzio-type Poikiloderma with Neutropenia; FEVR: Familial Exudative VitreoRetinopathy; TARP: Talipes equinovarus, Atrial septal defect, Robin sequence, Persistent left superior vena cava.
参考文献
⑴. Brkanac, Z., Spencer, D., Shendure, J., et al. FRD1 is a candidate gene for SMNA on chromosome 7q22-q23. Am J Hum Genet, 2009. 84: 692-7.
⑵. Volpi, L., Roversi, G., Colombo, E.A., et al. Targeted next-generation sequencing appoints c16orf57 as clericuzio-type poikiloderma with neutropenia gene. Am J Hum Genet, 2010. 86: 72-6.
⑶. Nikopoulos, K., Gilissen, C., Hoischen, A., et al. Next-generation sequencing of a 40 Mb linkage interval reveals TSPAN12 mutations in patients with familial exudative vitreoretinopathy. Am J Hum Genet, 2010. 86: 240-7.
⑷. Rehman, A.U., Morell, R.J., Belyantseva, I.A., et al. Targeted capture and next-generation sequencing identifies C9orf75, encoding taperin, as the mutated gene in nonsyndromic deafness DFNB79. Am J Hum Genet, 2010. 86: 378-88.
⑸. Johnston, J.J., Teer, J.K., Cherukuri, P.F., et al. Massively parallel sequencing of exons on the X chromosome identifies RBM10 as the gene that causes a syndromic form of cleft palate. Am J Hum Genet, 2010. 86:743-8.