MANNAÐARFRÆÐI
náttúruerfðafræði
Langlestur raðgreining greinir endurteknar GGC stækkun í NOTCH2NLC sem tengist taugafrumum innankjarna innilokunarsjúkdómi
ONT endurröðun |Illumina |Heild exome raðgreining |CRISPR-Cas9 ONT markvissa raðgreining |RNA-seq |ONT 5mC metýleringarkall
Hápunktar
1.Með tengingargreiningu á stórri NIID fjölskyldu voru tvö tengd svæði auðkennd.
2.ONT-byggð langlestur raðgreining og Cas-9 miðluð auðgun ONT raðgreining uppgötvaði hugsanlega erfðafræðilega orsök NIID, GGC endurtekinna stækkunar í 5′ UTR af NOTCH2NLC.Þessi rannsókn greindi frá endurteknum stækkunum í genum sem eru sértækar fyrir mönnum í fyrsta skipti sem þróast í gegnum tvítekningar.
3.RNA raðgreining leiddi í ljós óeðlileg andskynjunarrit í upphafi eða innan GGC endurtekinna stækkunarsvæða í NOTCH2NLC.
Bakgrunnur
Neuronal intranuclear inclusion disease (NIID) er versnandi og banvænn taugahrörnunarsjúkdómur, sem einkennist af nærveru eósínfíkinna hýalíns innankjarna í miðtaugakerfi og úttaugakerfi.Mjög breytileg klínísk einkenni þess valda miklum erfiðleikum við greiningu þar til vefjasýni úr húð er tekin upp.Hins vegar eru aðferðir sem byggjast á vefjameinafræði enn fyrir rangri greiningu, sem kallar á erfðafræðilegan skilning á NIID.
Afrek
Tengingargreining
Short-read raðgreining byggð á heilu erfðamengi raðgreiningu (WGS) og heild exome raðgreining (WES) var framkvæmd á stórri NIID fjölskyldu (13 áhrifum og 7 óbreyttir meðlimir).Tengingargreining á SNP sem dregin voru út úr þessum gögnum leiddi í ljós aðeins tvö tengd svæði: 3,5 Mb svæði við 1p36.31-p36.22 (hámark LOD=2.32) og 58.1 Mb svæði við 1p22.1-q21.3 (hámark LOD: 4.21) ).Hins vegar fundust engin sjúkdómsvaldandi SNP eða CNVs á þessum tengdu svæðum.
GGC endurteknar stækkanir í NOTCH2NLC
Nraðgreining byggð á anopore var unnin á 13 sýktum og 4 óbreyttum meðlimum úr 8 fjölskyldum (annar meðlimur sem varð fyrir áhrifum var raðaður af Pacbio langlestu raðgreiningarvettvangi.).Langlestur gögn sýndu sjúkdómstengda GGC endurtekna stækkun í 5′ UTR á NOTCH2NLC genakortlagningu á 58,1 Mb tengt svæði (Mynd 1).Þessar endurteknu útþenslu voru einnig auðkenndar í öllum 40 óreglubundnum NIID tilfellum sem prófuð voru með RP-PCR.
Cas-9 miðluð markaröðun á nanopore palli var notuð til að ná meiri lestrarumfjöllun á NOTCH2NLC endurtekningu (100 X-1.795 X).Þessar samstöðuraðir voru vel í samræmi við fyrri niðurstöður um endurteknar stækkun GGC.Ennfremur voru {(GGA)n (GGC)n}n endurtekningar auðkenndar sem hugsanlegt erfðafræðilegt merki fyrir veikleikaríkjandi svipgerð (Mynd 2).
Mynd 1. Sjúkdómstengd endurtekin stækkun auðkennd á exon 1 af NOTCH2NLC ísóformum.
Mynd 2. Samhljóða raðir NPTCH2NLC endurtekningar í NIID sjúklingum með(*) eða án veikleikaráðandi svipgerð
NOTCH2NL gen eru mannasértæk gen, sem talin eru gegna mikilvægu hlutverki í þróun heila manna og taugasjúkdóma.Hins vegar voru þrjú NOTCH2 tengd gen (NOTCH2NLA, NOTCH2NLB og NOTCH2NLC) með >99,1% raðauðkenni ekki leyst fyrr en í nýjustu erfðamengi mannsins.Samrunalaus og langlesin raðgreining á nanopore vettvangi hefur sýnt athyglisverða kosti við að leysa svæði sem eru mjög lík og (GGC)n endurtekningar með 100% GC-ríkum.
GGC endurteknar stækkanir í NOTCH2NLC
Transcriptome raðgreining var unnin á 2 áhrifum og 2 óbreyttum meðlimum.Stöðluð lesdýpt var reiknuð út á skyn- og andskynjunarþráðum í andstreymis fyrstu exons NOTCH2NL paralogs.Óeðlileg andskynjunarafrit fundust aðeins í sýktum tilfellum, sem sitja í upphafi eða innan endurtekins þenslusvæðis (fjólubláir toppar í F1-14 og F1-16 á mynd 3.).Að auki voru 54 DEG auðkennd og öll auðguð á GO og MPO hugtökum sem tengjast starfsemi taugafrumna.
Mynd 3. Stöðluð lesdýpt framan við fyrsta exon NOTCH2NLC í óbreyttum (fyrir ofan) og áhrifum (fyrir neðan) tilfellum.
Tækni
Oxford Nanopore Technologies (ONT)
Nanopore raðgreining aðgreinir sig frá öðrum raðgreiningarpöllum, að því leyti að núkleótíðin eru lesin beint án DNA myndunarferlis.Þegar einstrengs DNA fer í gegnum nanóstærð próteinhola (nanopore), mynda mismunandi kirni mismunandi jónastrauma, sem hægt er að fanga og flytja í basaröð.ONT raðgreiningarvettvangurinn sjálfur sýnir ekki augljós tæknileg takmörk á lengd DNA lestrar.Þess vegna eru öfgalangir lestir (ULR) fáanlegir fyrir hágæða erfðamengissamsetningu.Þar að auki hjálpa þessir ákaflega langu lestur, sem eru nógu langur til að fara yfir flókna röð eiginleika eða byggingarbreytingar, til að yfirstíga takmarkanir stuttlestraröðunar hér.
Nanopore raðgreining
Auðkenning uppbyggingarbreytinga (SV).
Synthesis-frjáls raðgreining varðveitti að miklu leyti DNA metýleringarupplýsingar á sniðmáti.Metýleraðir A, T, C og G mynda sérstaka jónastrauma frá ómetýleruðum, sem hægt er að lesa beint af pallinum.Nanopore raðgreining gerir kleift að greina heils erfðaefnisprófunar bæði 5mC og 6mA við upplausn eins núkleótíðs.
Tilvísun
júní Sone, et.al.Langlestur raðgreining greinir GGC endurteknar stækkun í NOTCH2NLC sem tengist taugafrumum innankjarna innilokunarsjúkdómi.Náttúruerfðafræði (2019)
Tækni og hápunktur miðar að því að deila nýjustu farsælu beitingu mismunandi raðgreiningartækni með mikilli afköstum á ýmsum rannsóknarvettvangi sem og frábærum hugmyndum í tilraunahönnun og gagnavinnslu.
Pósttími: Jan-06-2022