માનવ જીનોમિક્સ
પ્રકૃતિ આનુવંશિકતા
લાંબા-વાંચી સિક્વન્સિંગ ન્યુરોનલ ઇન્ટ્રાન્યુક્લિયર ઇન્ક્લુઝન રોગ સાથે સંકળાયેલ NOTCH2NLC માં GGC પુનરાવર્તિત વિસ્તરણને ઓળખે છે.
ONT રિક્વેન્સિંગ |ઈલુમિના |સંપૂર્ણ એક્સોમ સિક્વન્સિંગ |CRISPR-Cas9 ONT લક્ષિત સિક્વન્સિંગ |RNA-seq |ONT 5mC મેથિલેશન કૉલિંગ
હાઇલાઇટ્સ
1. મોટા NIID કુટુંબ પર લિંકેજ વિશ્લેષણ દ્વારા, બે જોડાયેલા પ્રદેશો ઓળખવામાં આવ્યા હતા.
2.ONT-આધારિત લોંગ-રીડ સિક્વન્સિંગ અને Cas-9 મધ્યસ્થી સંવર્ધન ONT સિક્વન્સિંગે NOTCH2NLC ના 5′ UTR માં NIID, GGC પુનરાવર્તિત વિસ્તરણનું સંભવિત આનુવંશિક કારણ શોધ્યું.આ અભ્યાસમાં માનવ-વિશિષ્ટ જનીનોમાં પ્રથમ વખત પુનરાવર્તિત વિસ્તરણની જાણ કરવામાં આવી હતી જે સેગમેન્ટલ ડુપ્લિકેશન દ્વારા વિકસિત થઈ હતી.
3.RNA અનુક્રમણિકાએ NOTCH2NLC માં GGC પુનરાવર્તિત વિસ્તરણ પ્રદેશોની શરૂઆતમાં અથવા અંદર અસામાન્ય એન્ટિસેન્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટ્સ જાહેર કર્યા.
પૃષ્ઠભૂમિ
Nયુરોનલ ઇન્ટ્રાન્યુક્લિયર ઇન્ક્લુઝન ડિસીઝ (NIID) એ એક પ્રગતિશીલ અને જીવલેણ ન્યુરોડિજનરેટિવ રોગ છે, જે કેન્દ્રીય અને પેરિફેરલ નર્વસ સિસ્ટમ્સમાં ઇઓસિનોફિલિક હાયલીન ઇન્ટ્રાન્યુક્લિયર ઇન્ક્લુઝનની હાજરી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.તેના અત્યંત પરિવર્તનશીલ ક્લિનિકલ અભિવ્યક્તિઓ ત્વચા બાયોપ્સીની રજૂઆત સુધી નિદાનમાં મોટી મુશ્કેલીઓ ઊભી કરે છે.જો કે, હિસ્ટોપેથોલોજી-આધારિત પદ્ધતિઓ હજુ પણ ખોટા નિદાનથી પીડાય છે, જે NIID ની આનુવંશિક સમજ માટે બોલાવે છે.
સિદ્ધિઓ
જોડાણ વિશ્લેષણ
Sહોર્ટ-રીડ સિક્વન્સિંગ આધારિત સંપૂર્ણ જીનોમ સિક્વન્સિંગ (WGS) અને આખા એક્ઝોમ સિક્વન્સિંગ (WES) મોટા NIID કુટુંબ (13 અસરગ્રસ્ત અને 7 અપ્રભાવિત સભ્યો) પર કરવામાં આવ્યું હતું.આ ડેટામાંથી કાઢવામાં આવેલા SNPs પરના લિંકેજ વિશ્લેષણમાં માત્ર બે લિંક્ડ પ્રદેશો બહાર આવ્યા: 1p36.31-p36.22 (મહત્તમ LOD=2.32) પર 3.5 Mb પ્રદેશ અને 1p22.1-q21.3 (મહત્તમ LOD: 4.21.3) પર 58.1 Mb પ્રદેશ. ).જો કે, આ જોડાયેલા પ્રદેશોમાં કોઈ રોગકારક SNPs અથવા CNV ની ઓળખ થઈ નથી.
NOTCH2NLC માં GGC પુનરાવર્તિત વિસ્તરણ
Nએનોપોર-આધારિત સિક્વન્સિંગ 8 પરિવારોના 13 અસરગ્રસ્ત અને 4 અપ્રભાવિત સભ્યો પર પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હતી (અન્ય અસરગ્રસ્ત સભ્યને Pacbio લોંગ રીડ સિક્વન્સિંગ પ્લેટફોર્મ દ્વારા ક્રમ આપવામાં આવ્યો હતો.).લાંબા સમયથી વાંચેલા ડેટાએ NOTCH2NLC જીન મેપિંગના 5′ UTR માં 58.1 Mb લિંક્ડ પ્રદેશ (આકૃતિ 1) માં રોગ સાથે સંકળાયેલ GGC પુનરાવર્તિત વિસ્તરણ જાહેર કર્યું છે.આ પુનરાવર્તિત વિસ્તરણ RP-PCR દ્વારા પરીક્ષણ કરાયેલા તમામ 40 છૂટાછવાયા NIID કેસોમાં પણ ઓળખવામાં આવ્યા હતા.
CNOTCH2NLC પુનરાવર્તિત (100 X-1,795 X) પર ઉચ્ચ વાંચન કવરેજ પ્રાપ્ત કરવા માટે નેનોપોર પ્લેટફોર્મ પર -9 મધ્યસ્થી લક્ષ્ય અનુક્રમણિકાનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.આ સર્વસંમતિ ક્રમ GGC પુનરાવર્તિત વિસ્તરણ પરના અગાઉના તારણો સાથે સારી રીતે સંમત થયા હતા.વધુમાં, {(GGA)n (GGC)n}n પુનરાવર્તનોને નબળાઈ-પ્રબળ ફિનોટાઇપ (આકૃતિ 2) માટે સંભવિત આનુવંશિક માર્કર તરીકે ઓળખવામાં આવ્યા હતા.
આકૃતિ 1. NOTCH2NLC isoforms ના exon 1 પર ઓળખાયેલ રોગ સંબંધિત પુનરાવર્તિત વિસ્તરણ.
આકૃતિ 2. NPTCH2NLC ની સર્વસંમતિ ક્રમ NIID દર્દીઓમાં (*) સાથે અથવા નબળાઈ-પ્રબળ ફેનોટાઇપ વિના પુનરાવર્તિત થાય છે.
NOTCH2NL જનીનો માનવ-વિશિષ્ટ જનીનો છે, જે માનવ મગજની ઉત્ક્રાંતિ અને ન્યુરોલોજીકલ રોગોમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે તેવું માનવામાં આવે છે.જો કે, 99.1% ક્રમ ઓળખ સાથે ત્રણ NOTCH2 સંબંધિત જનીનો (NOTCH2NLA, NOTCH2NLB અને NOTCH2NLC) નવીનતમ માનવ જીનોમ એસેમ્બલી સુધી ઉકેલાયા ન હતા.નેનોપોર પ્લેટફોર્મ પર સંશ્લેષણ-મુક્ત અને લાંબા-વાંચેલા ક્રમમાં ઉચ્ચ સમાનતા અને (GGC) n 100% GC-સમૃદ્ધ સાથે રિપીટ થતા વિસ્તારોને ઉકેલવામાં નોંધપાત્ર ફાયદાઓ દર્શાવ્યા છે.
NOTCH2NLC માં GGC પુનરાવર્તિત વિસ્તરણ
T2 અસરગ્રસ્ત અને 2 અપ્રભાવિત સભ્યો પર રેન્સક્રિપ્ટોમ સિક્વન્સિંગની પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હતી.NOTCH2NL પેરાલોગના પ્રથમ એક્સોન્સના અપસ્ટ્રીમમાં સેન્સ અને એન્ટિસેન્સ સ્ટ્રેન્ડ પર સામાન્ય રીડ ડેપ્થની ગણતરી કરવામાં આવી હતી.અસાધારણ એન્ટિ-સેન્સ ટ્રાંસ્ક્રિપ્ટ્સ માત્ર અસરગ્રસ્ત કેસોમાં જ જોવા મળે છે, જે શરૂઆતમાં અથવા પુનરાવર્તિત વિસ્તરણ પ્રદેશની અંદર બેસે છે (આકૃતિ 3 માં F1-14 અને F1-16 માં જાંબલી શિખરો.).વધુમાં, 54 ડીઇજીની ઓળખ કરવામાં આવી હતી અને તમામને ન્યુરોનલ ફંક્શન્સ સંબંધિત GO અને MPO શબ્દોમાં સમૃદ્ધ બનાવવામાં આવ્યા હતા.
આકૃતિ 3. બિનઅસરગ્રસ્ત (ઉપર) અને અસરગ્રસ્ત (નીચે) કેસોમાં NOTCH2NLC ના પ્રથમ એક્ઝોનની અપસ્ટ્રીમ પર સામાન્ય વાંચન ઊંડાઈ.
ટેકનોલોજી
ઓક્સફોર્ડ નેનોપોર ટેક્નોલોજીસ (ONT)
Nએનોપોર સિક્વન્સિંગ પોતાને અન્ય સિક્વન્સિંગ પ્લેટફોર્મ્સથી અલગ પાડે છે, જેમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ ડીએનએ સંશ્લેષણ પ્રક્રિયા વિના સીધા વાંચવામાં આવે છે.જેમ જેમ એક સ્ટ્રાન્ડ ડીએનએ નેનો-કદના પ્રોટીન છિદ્ર (નેનોપોર)માંથી પસાર થાય છે, તેમ વિવિધ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ વિવિધ આયનીય પ્રવાહો ઉત્પન્ન કરે છે, જેને પકડીને પાયાના ક્રમમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે.ONT સિક્વન્સિંગ પ્લેટફોર્મ પોતે DNA વાંચનની લંબાઈ પર સ્પષ્ટ તકનીકી મર્યાદા બતાવતું નથી.તેથી, ઉચ્ચ ગુણવત્તાની જીનોમ એસેમ્બલી માટે અલ્ટ્રા-લોંગ રીડ (ULR) ઉપલબ્ધ છે.તદુપરાંત, આ અત્યંત લાંબા વાંચન, જે જટિલ ક્રમ લક્ષણો અથવા માળખાકીય વિવિધતાને પાર કરવા માટે પૂરતા લાંબા છે, અહીં ટૂંકા-વાંચન ક્રમની મર્યાદાઓને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે.
નેનોપોર સિક્વન્સિંગ
સ્ટ્રક્ચર ભિન્નતા (SV) ઓળખ
Sસંશ્લેષણ-મુક્ત સિક્વન્સિંગ ટેમ્પલેટ પર મોટા પ્રમાણમાં ડીએનએ મેથિલેશન માહિતી સાચવેલ છે.મેથાઈલેટેડ A, T, C અને G બિન-મેથાઈલેટેડમાંથી અલગ આયનીય પ્રવાહો ઉત્પન્ન કરે છે, જે પ્લેટફોર્મ દ્વારા સીધા વાંચી શકાય છે.નેનોપોર સિક્વન્સિંગ સિંગલ-ન્યુક્લિયોટાઇડ રિઝોલ્યુશન પર 5mC અને 6mA બંનેના સંપૂર્ણ-જીનોમ પ્રોફાઇલિંગને સશક્ત બનાવે છે.
સંદર્ભ
જૂન સોન, એટ.alલાંબા-વાંચી સિક્વન્સિંગ ન્યુરોનલ ઇન્ટ્રાન્યુક્લિયર ઇન્ક્લુઝન રોગ સાથે સંકળાયેલ NOTCH2NLC માં GGC પુનરાવર્તિત વિસ્તરણને ઓળખે છે.નેચર જિનેટિક્સ (2019)
ટેક અને હાઇલાઇટ્સ વિવિધ સંશોધન ક્ષેત્રોમાં વિવિધ ઉચ્ચ-થ્રુપુટ સિક્વન્સિંગ તકનીકોની સૌથી તાજેતરની સફળ એપ્લિકેશન તેમજ પ્રાયોગિક ડિઝાઇન અને ડેટા માઇનિંગમાં તેજસ્વી વિચારોને શેર કરવાનો હેતુ છે.
પોસ્ટ સમય: જાન્યુઆરી-06-2022