GENOMI MANUNGSA
genetika alam
Urutan sing diwaca dawa ngenali ekspansi ulang GGC ing NOTCH2NLC sing ana gandhengane karo penyakit inklusi intranuklear neuronal
ONT resequencing |Ilumina |Urutan exome kabèh |CRISPR-Cas9 ONT urutan diangkah |RNA-seq |Panggilan metilasi ONT 5mC
Sorotan
1. Miturut analisis Linkage ing kulawarga NIID gedhe, loro wilayah disambung dikenali.
2.ONT basis long-maca urutan lan Cas-9 mediated enrichment ONT sequencing ditemokaké sabab genetis potensial NIID, GGC baleni ekspansi ing 5′ UTR NOTCH2NLC.Panaliten iki nglaporake ekspansi ulang ing gen khusus manungsa kanggo pisanan sing berkembang liwat duplikasi segmental.
3.RNA urutan dicethakaké ana transkrip antisense abnormal ing wiwitan utawa nang GGC wilayah expansion baleni ing NOTCH2NLC.
Latar mburi
Npenyakit inklusi intranuklear euronal (NIID) minangka penyakit neurodegeneratif sing progresif lan fatal, sing ditondoi kanthi anané inklusi intranuklear hyaline eosinofilik ing sistem saraf pusat lan perifer.Manifestasi klinis sing beda banget nyebabake kesulitan diagnosa nganti introduksi biopsi kulit.Nanging, metode adhedhasar histopatologi isih ngalami misdiagnosis, sing mbutuhake pangerten genetik NIID.
Prestasi
Analisis Linkage
Short-read sequencing adhedhasar urutan genom wutuh (WGS) lan urutan exome wutuh (WES) ditindakake ing kulawarga NIID gedhe (13 sing kena pengaruh lan 7 anggota sing ora kena pengaruh).Analisis linkage ing SNP sing diekstrak saka data kasebut mung nuduhake rong wilayah sing disambung: wilayah 3,5 Mb ing 1p36.31-p36.22 (LOD maksimal = 2.32) lan wilayah 58.1 Mb ing 1p22.1-q21.3 (LOD maksimal: 4.21). ).Nanging, ora ana SNP utawa CNV patogen sing diidentifikasi ing wilayah kasebut.
GGC mbaleni ekspansi ing NOTCH2NLC
Nurutan basis anopore diproses ing 13 kena pengaruh lan 4 anggota ora kena pengaruh saka 8 kulawarga (anggota liyane sing kena pengaruh iki diurutake dening Pacbio dawa maca platform urutan.).Data sing diwaca kanthi dawa nuduhake penyakit sing ana gandhengane karo ekspansi ulang GGC ing 5 'UTR saka NOTCH2NLC pemetaan gen menyang wilayah sing disambungake 58.1 Mb (Gambar 1).Ekspansi baleni iki uga diidentifikasi ing kabeh 40 kasus NIID sporadis sing diuji dening RP-PCR.
Curutan target sing dimediasi as-9 ing platform nanopore digunakake kanggo entuk jangkoan maca sing luwih dhuwur ing ulang NOTCH2NLC (100 X-1,795 X).Urutan konsensus iki sarujuk karo temuan sadurunge babagan ekspansi ulang GGC.Kajaba iku, {(GGA) n (GGC) n}n mbaleni diidentifikasi minangka tandha genetik potensial kanggo fenotipe dominan kelemahan (Gambar 2).
Gambar 1. Ekspansi ulang sing gegandhengan karo penyakit sing diidentifikasi ing ekson 1 saka isoform NOTCH2NLC.
Gambar 2. Urutan konsensus pengulangan NPTCH2NLC ing pasien NIID kanthi (*) utawa tanpa fenotipe dominan kelemahan
NGen OTCH2NL minangka gen khusus manungsa, sing dipercaya nduweni peran penting ing evolusi otak manungsa lan penyakit neurologis.Nanging, telung gen sing ana gandhengane karo NOTCH2 (NOTCH2NLA, NOTCH2NLB lan NOTCH2NLC) kanthi identitas urutan> 99.1% ora dirampungake nganti perakitan genom manungsa paling anyar.Urutan tanpa sintesis lan dawa diwaca ing platform nanopore wis nuduhake kaluwihan sing penting kanggo ngrampungake wilayah sing mirip banget lan (GGC) n mbaleni kanthi 100% sugih GC.
GGC mbaleni ekspansi ing NOTCH2NLC
Turutan ranscriptome diproses ing 2 anggota sing kena pengaruh lan 2 sing ora kena pengaruh.Kedalaman maca sing dinormalisasi diwilang ing untaian rasa lan antisense ing hulu ekson pertama paralog NOTCH2NL.Transkrip anti-rasa ora normal ditemokake mung ing kasus sing kena pengaruh, sing ana ing wiwitan utawa ing wilayah ekspansi baleni (Puncak ungu ing F1-14 lan F1-16 ing Gambar 3.).Kajaba iku, 54 DEGs diidentifikasi lan kabeh diperkaya ing istilah GO lan MPO sing ana gandhengane karo fungsi neuron.
Gambar 3. Kedalaman maca normal ing hulu exon pisanan NOTCH2NLC ing kasus sing ora kena (ing ndhuwur) lan sing kena pengaruh (ing ngisor).
Teknologi
Oxford Nanopore Technologies (ONT)
Nurutan anopore mbedakake dhewe saka platform urutan liyane, amarga nukleotida diwaca langsung tanpa proses sintesis DNA.Nalika DNA untai siji ngliwati pori protein ukuran nano (nanopore), nukleotida sing beda-beda ngasilake arus ion sing beda, sing bisa ditangkap lan ditransfer menyang urutan basa.Platform urutan ONT dhewe ora nuduhake watesan teknis sing jelas babagan dawa maca DNA.Mulane, Ultra-long reads (ULRs) kasedhiya kanggo perakitan genom kanthi kualitas dhuwur.Kajaba iku, wacan sing dawa banget, sing cukup suwe kanggo nyabrang fitur urutan kompleks utawa variasi struktural, mbantu ngatasi watesan saka urutan maca cekak ing kene.
Urutan nanopore
Identifikasi variasi struktur (SV).
Surutan tanpa sintesis umume nyimpen informasi metilasi DNA ing cithakan.Methylated A, T, C lan G ngasilake arus ion sing béda saka un-methylated, sing bisa diwaca langsung dening platform.Urutan nanopore nguatake profiling genom kabeh 5mC lan 6mA kanthi resolusi nukleotida tunggal.
Referensi
Jun Sone, et.al.Urutan sing diwaca dawa ngenali ekspansi ulang GGC ing NOTCH2NLC sing ana gandhengane karo penyakit inklusi intranuklear neuronal.Genetika Alam (2019)
Tech lan Highlights ngarahake nuduhake aplikasi sukses paling anyar saka macem-macem teknologi sekuensing dhuwur ing macem-macem arena riset uga ide sing apik ing desain eksperimen lan pertambangan data.
Wektu kirim: Jan-06-2022