मानव जीनोमिक्स
प्रकृति आनुवंशिकी
लंबे समय से पढ़ा गया अनुक्रमण न्यूरोनल इंट्रान्यूक्लियर इंक्लूजन रोग से जुड़े NOTCH2NLC में जीजीसी दोहराव विस्तार की पहचान करता है
ONT पुनः अनुक्रमण |इल्लुमिना |संपूर्ण एक्सोम अनुक्रमण |CRISPR-Cas9 ONT लक्षित अनुक्रमण |आरएनए-सीक |ONT 5mC मिथाइलेशन कॉलिंग
हाइलाइट
1. एक बड़े एनआईआईडी परिवार पर लिंकेज विश्लेषण द्वारा, दो जुड़े हुए क्षेत्रों की पहचान की गई।
2.ONT-आधारित लंबे समय से पढ़ी गई अनुक्रमण और Cas-9 मध्यस्थता संवर्धन ONT अनुक्रमण ने NOTCH2NLC के 5′ UTR में NIID, GGC दोहराव विस्तार के संभावित आनुवंशिक कारण की खोज की।इस अध्ययन ने पहली बार मानव-विशिष्ट जीनों में बार-बार होने वाले विस्तार की सूचना दी जो खंडीय दोहराव के माध्यम से विकसित हुए।
3.आरएनए अनुक्रमण से NOTCH2NLC में शुरुआत में या जीजीसी दोहराव विस्तार क्षेत्रों के अंदर असामान्य एंटीसेंस ट्रांसक्रिप्ट का पता चला।
पृष्ठभूमि
Nयूरोनल इंट्रान्यूक्लियर इंक्लूजन डिजीज (एनआईआईडी) एक प्रगतिशील और घातक न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारी है, जो केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र में ईोसिनोफिलिक हाइलिन इंट्रान्यूक्लियर इंक्लूजन की उपस्थिति की विशेषता है।इसकी अत्यधिक परिवर्तनशील नैदानिक अभिव्यक्तियाँ त्वचा बायोप्सी की शुरुआत तक निदान में बड़ी कठिनाइयाँ पैदा करती हैं।हालाँकि, हिस्टोपैथोलॉजी-आधारित विधियाँ अभी भी गलत निदान से पीड़ित हैं, जिसके लिए एनआईआईडी की आनुवंशिक समझ की आवश्यकता है।
उपलब्धियों
लिंकेज विश्लेषण
Sहॉर्ट-रीड सीक्वेंसिंग आधारित संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण (डब्ल्यूजीएस) और संपूर्ण एक्सोम अनुक्रमण (डब्ल्यूईएस) एक बड़े एनआईआईडी परिवार (13 प्रभावित और 7 अप्रभावित सदस्य) पर किया गया था।इन आंकड़ों से निकाले गए एसएनपी पर लिंकेज विश्लेषण से केवल दो जुड़े हुए क्षेत्रों का पता चला: 1p36.31-p36.22 पर 3.5 एमबी क्षेत्र (अधिकतम एलओडी = 2.32) और 1p22.1-q21.3 पर 58.1 एमबी क्षेत्र (अधिकतम एलओडी: 4.21) ).हालाँकि, इन जुड़े क्षेत्रों में किसी भी रोगजनक एसएनपी या सीएनवी की पहचान नहीं की गई थी।
NOTCH2NLC में GGC का दोहराव विस्तार
Nएनोपोर-आधारित अनुक्रमण को 8 परिवारों के 13 प्रभावित और 4 अप्रभावित सदस्यों पर संसाधित किया गया था (एक अन्य प्रभावित सदस्य को पैकबियो लॉन्ग रीड सीक्वेंसिंग प्लेटफॉर्म द्वारा अनुक्रमित किया गया था)।लंबे समय से पढ़े गए डेटा से पता चला कि रोग संबंधी जीजीसी ने NOTCH2NLC जीन मैपिंग के 5′ यूटीआर में 58.1 एमबी से जुड़े क्षेत्र में दोहराव विस्तार किया है (चित्र 1)।आरपी-पीसीआर द्वारा परीक्षण किए गए सभी 40 छिटपुट एनआईआईडी मामलों में भी इन दोहराव विस्तारों की पहचान की गई थी।
CNOTCH2NLC रिपीट (100 X-1,795 X) पर उच्च रीड कवरेज प्राप्त करने के लिए नैनोपोर प्लेटफॉर्म पर as-9 मध्यस्थ लक्ष्य अनुक्रमण को नियोजित किया गया था।ये सर्वसम्मति अनुक्रम जीजीसी दोहराव विस्तार पर पिछले निष्कर्षों से अच्छी तरह सहमत हैं।इसके अलावा, {(जीजीए)एन (जीजीसी)एन}एन दोहराव को कमजोरी-प्रमुख फेनोटाइप (चित्रा 2) के लिए संभावित आनुवंशिक मार्कर के रूप में पहचाना गया था।
चित्र 1. NOTCH2NLC आइसोफोर्म के एक्सॉन 1 पर रोग संबंधी दोहराव विस्तार की पहचान की गई।
चित्र 2. एनपीटीसीएच2एनएलसी के सर्वसम्मति अनुक्रम एनआईआईडी रोगियों में (*) या कमजोरी-प्रभावी फेनोटाइप के बिना दोहराए जाते हैं
NOTCH2NL जीन मानव-विशिष्ट जीन हैं, जिनके बारे में माना जाता है कि वे मानव मस्तिष्क के विकास और तंत्रिका संबंधी रोगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।हालाँकि, 99.1% अनुक्रम पहचान वाले तीन NOTCH2 संबंधित जीन (NOTCH2NLA, NOTCH2NLB और NOTCH2NLC) को नवीनतम मानव जीनोम असेंबली तक हल नहीं किया गया था।नैनोपोर प्लेटफॉर्म पर संश्लेषण-मुक्त और लंबे समय तक पढ़े जाने वाले अनुक्रमण ने उच्च समानता वाले क्षेत्रों और (जीजीसी)एन को 100% जीसी-समृद्ध के साथ दोहराने में उल्लेखनीय लाभ दिखाया है।
NOTCH2NLC में GGC का दोहराव विस्तार
T2 प्रभावित और 2 अप्रभावित सदस्यों पर रैनस्क्रिप्टोम अनुक्रमण संसाधित किया गया था।NOTCH2NL पैरालॉग्स के पहले एक्सॉन के अपस्ट्रीम में सेंस और एंटीसेंस स्ट्रैंड्स पर सामान्यीकृत रीड डेप्थ की गणना की गई थी।असामान्य एंटी-सेंस ट्रांस्क्रिप्ट केवल प्रभावित मामलों में पाए गए, जो शुरुआत में या दोहराव विस्तार क्षेत्र के अंदर बैठते हैं (चित्रा 3 में एफ 1-14 और एफ 1-16 में बैंगनी चोटियां)।इसके अलावा, 54 डीईजी की पहचान की गई और सभी को न्यूरोनल कार्यों से संबंधित जीओ और एमपीओ शब्दों में समृद्ध किया गया।
चित्र 3. अप्रभावित (ऊपर) और प्रभावित (नीचे) मामलों में NOTCH2NLC के पहले एक्सॉन के अपस्ट्रीम पर सामान्यीकृत पढ़ने की गहराई।
तकनीकी
ऑक्सफ़ोर्ड नैनोपोर टेग्नोलोजी (ओएनटी)
Nएनोपोर अनुक्रमण स्वयं को अन्य अनुक्रमण प्लेटफार्मों से अलग करता है, जिसमें न्यूक्लियोटाइड को डीएनए संश्लेषण प्रक्रिया के बिना सीधे पढ़ा जाता है।जैसे ही एक एकल स्ट्रैंड डीएनए नैनो-आकार के प्रोटीन छिद्र (नैनोपोर) से गुजरता है, विभिन्न न्यूक्लियोटाइड अलग-अलग आयनिक धाराएं उत्पन्न करते हैं, जिन्हें पकड़कर आधारों के अनुक्रम में स्थानांतरित किया जा सकता है।ओएनटी अनुक्रमण प्लेटफ़ॉर्म स्वयं डीएनए रीडिंग की लंबाई पर स्पष्ट तकनीकी सीमा नहीं दिखाता है।इसलिए, उच्च गुणवत्ता की जीनोम असेंबली के लिए अल्ट्रा-लॉन्ग रीड्स (यूएलआर) उपलब्ध हैं।इसके अलावा, ये बेहद लंबे पाठ, जो जटिल अनुक्रम सुविधाओं या संरचनात्मक भिन्नता को पार करने के लिए काफी लंबे हैं, यहां लघु-पठन अनुक्रमण की सीमाओं को दूर करने में मदद करते हैं।
नैनोपोर अनुक्रमण
संरचना भिन्नता (एसवी) पहचान
Sसंश्लेषण-मुक्त अनुक्रमण ने टेम्पलेट पर बड़े पैमाने पर डीएनए मिथाइलेशन जानकारी को संरक्षित किया।मिथाइलेटेड ए, टी, सी और जी अन-मिथाइलेटेड से अलग आयनिक धाराएं उत्पन्न करते हैं, जिन्हें सीधे प्लेटफॉर्म द्वारा पढ़ा जा सकता है।नैनोपोर अनुक्रमण एकल-न्यूक्लियोटाइड रिज़ॉल्यूशन पर 5mC और 6mA दोनों की संपूर्ण-जीनोम प्रोफाइलिंग को सशक्त बनाता है।
संदर्भ
जून सोन, एट.अल.लंबे समय से पढ़ा गया अनुक्रमण न्यूरोनल इंट्रान्यूक्लियर इंक्लूजन रोग से जुड़े NOTCH2NLC में जीजीसी दोहराव विस्तार की पहचान करता है।नेचर जेनेटिक्स (2019)
टेक और हाइलाइट्स इसका उद्देश्य विभिन्न अनुसंधान क्षेत्रों में विभिन्न उच्च-थ्रूपुट अनुक्रमण प्रौद्योगिकियों के नवीनतम सफल अनुप्रयोग के साथ-साथ प्रयोगात्मक डिजाइन और डेटा खनन में शानदार विचारों को साझा करना है।
पोस्ट समय: जनवरी-06-2022