外显子组及全外显子组测序WES

2019-05-22 本文已影响83人 Y大宽

1 外显子和外显子组

外显子是蛋白质的编码区域，是这和生物基因组的一部分。基因组中的全部外显子称为外显子组。人类基因组大约有1.8*10^5个外显子，30Mb，占人类基因组的1%。
研究表明，人类85%以上的疾病基因都由外显子碱基突变造成。

exom

Exome sequencing, 也叫 whole exome sequencing (WES)

包括三步：

外显子序列的捕获富集

DNA测序

数据统计分析

流程

目前，主要通过(NimbleGen)和安捷伦（Agilent) 两种捕获芯片对外显子序列进行富集。其基本原理是捕获，富集，高通量分析

捕获富集

首先将基因组 DNA随机打断成200 ~ 300 bP 左右的片段,随后进行 DNA片段平末端修复，5'端加磷酸基团，3'端加 PolyA 尾，通过 TA连接将接头序列加到片段两端，经过一轮 PCR增后成为完整的片段文库
然后将这些DNA片段与捕获芯片进行杂交，从而得到富集的目标片段;随机把目的片段连接成长链DNA片段
然后再次随机打断并在其两端连接上测序接头
然后用与接头相匹配的序列为引物进行PCR扩增
经质量检测合格后的外显子组文库即可上机测序。

二代测序为主

常规图像信息数据分析
去噪音，锐化，定位，校正等

生物信息学分析
挖掘变异位点（包括SNP,短的插入/缺失片段）
流程是：通过质控去除测序中的低质量reads，然后将高质量的reads与参考基因组进行比对，统计SNP，Indels，CNV等，并进行注释，筛选，分析，验证等。
SNP

遗传性疾病包括单基因并，多基因病，染色体异常疾病，线粒体基因病和体细胞遗传病等。
单基因疾病又叫孟德尔遗传病，是单个基因突变导致的疾病，常以孟德尔遗传模式存在于家系。

外显子区域突变容易导致非正常功能蛋白的产生，甚至和细胞癌变能力相关。这对标记物，治疗等有重要意义。