外显子组测序是指利用序列捕获技术将全基因组外显子区域DNA捕捉并富集后进行高通量测序的基因组分析方法。是将基因组DNA随机打断成片段,通过与人全外显子捕获芯片杂交富集外显子区域,通过第二代测序技术对捕获的序列进行测序。

 

外显子组测序在米勒综合症的研究中首次得到成功的应用[1] ,随后通过外显子组测序发现了歌舞伎综合症[2] 、重型颅脑畸形[3]等孟德尔疾病的新的致病基因突变。最近,应用外显子组测序发现了家族hypobetalipoproteinemia疾病的一个新的致病突变[4] ,该疾病是一种脂质代谢障碍性的复杂疾病。这些结果表明外显子组测序可用于寻找单基因疾病、复杂疾病(如糖尿病、肥胖症等代谢综合症)、甚至是癌症的致病基因或易感基因。

 

信息分析流程

外显子组测序的信息分析的具体流程见图3。外显子测序后获得原始数据(raw reads),经过去污染等过滤、比对参考基因组,获得比对到基因组上的Unique mapped reads。对数据进行标准的信息分析流程,包括对SNP、InDel等进行检测、注释和统计分析。同时对数据进行质控检测,包括测序深度、覆盖度均一性等分析的检测报告。另外根据项目研究需求,我们也会为合作伙伴提供个性化分析报告。

 

 
标准信息分析
 
● 数据产出的统计:对测序结果进行图像识别(Base calling),去除污染及接头序列;统计结果包括:测定的序列(Reads)长度、Reads数量、数据产量。
 
● 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的检测及在CCDs数据库中的注释
 
● 插入和缺失(Indels)的检测
 
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
 
参考文献
 
⑴ Sarah B Ng Kati J Buckingham, Choli Lee, et al. Exome sequencing identifies the cause of a mendelian disorder. Genet, 2010. 42(1): 30-5.
 
⑵ Sarah B Ng, Abigail W Bigham, Kati J Buckingham, et al. Exome sequencing identifies MLL2 mutations as a cause of Kabuki syndrome. Nat Gene, 2010 Sep; 42(9): 790-3.
 
⑶ Kaya Bilgüvar, Ali Kemal ? ztürk, Angeliki Louvi, et al. Whole-exome sequencing identifies recessive WDR62 mutations in severe brain malformations. Nature,2010 Sep 9; 467: 207-11.
 
[4] Kiran Musunuru, M.D., Ph.D., M.P.H., et al. Exome Sequencing, ANGPTL3 Mutations, and Familial Combined Hypolipidemia. NEJM, 13 Oct 2010.
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