ಮಾನವ ಜೀನೋಮಿಕ್ಸ್
ಪ್ರಕೃತಿ ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರ
ದೀರ್ಘ-ಓದಿದ ಅನುಕ್ರಮವು ನರಕೋಶದ ಇಂಟ್ರಾನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಇನ್ಕ್ಲೂಷನ್ ಕಾಯಿಲೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ NOTCH2NLC ನಲ್ಲಿ GGC ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತದೆ
ONT ಅನುಕ್ರಮ |ಇಲ್ಯುಮಿನಾ |ಸಂಪೂರ್ಣ ಎಕ್ಸೋಮ್ ಅನುಕ್ರಮ |CRISPR-Cas9 ONT ಉದ್ದೇಶಿತ ಅನುಕ್ರಮ |RNA-seq |ONT 5mC ಮೆತಿಲೀಕರಣ ಕರೆ
ಮುಖ್ಯಾಂಶಗಳು
1.ದೊಡ್ಡ NIID ಕುಟುಂಬದ ಮೇಲೆ ಲಿಂಕೇಜ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ, ಎರಡು ಸಂಪರ್ಕಿತ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ.
2.ONT-ಆಧಾರಿತ ದೀರ್ಘ-ಓದುವ ಅನುಕ್ರಮ ಮತ್ತು Cas-9 ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆಯ ಪುಷ್ಟೀಕರಣ ONT ಅನುಕ್ರಮವು NIID, GGC ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳ ಸಂಭಾವ್ಯ ಆನುವಂಶಿಕ ಕಾರಣವನ್ನು NOTCH2NLC ಯ 5′ UTR ನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ.ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಮಾನವ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ, ಅದು ವಿಭಾಗೀಯ ನಕಲುಗಳ ಮೂಲಕ ವಿಕಸನಗೊಂಡಿತು.
3.RNA ಅನುಕ್ರಮವು ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಅಥವಾ NOTCH2NLC ನಲ್ಲಿ GGC ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಅಸಹಜವಾದ ಆಂಟಿಸೆನ್ಸ್ ಪ್ರತಿಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು.
ಹಿನ್ನೆಲೆ
Nಯುರೋನಲ್ ಇಂಟ್ರಾನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಇನ್ಕ್ಲೂಷನ್ ಡಿಸೀಸ್ (NIID) ಒಂದು ಪ್ರಗತಿಶೀಲ ಮತ್ತು ಮಾರಣಾಂತಿಕ ನ್ಯೂರೋ ಡಿಜೆನೆರೇಟಿವ್ ಕಾಯಿಲೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಕೇಂದ್ರ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ನರಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಇಯೊಸಿನೊಫಿಲಿಕ್ ಹೈಲಿನ್ ಇಂಟ್ರಾನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.ಚರ್ಮದ ಬಯಾಪ್ಸಿಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವವರೆಗೆ ಅದರ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯತ್ಯಾಸಗೊಳ್ಳುವ ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗಳು ರೋಗನಿರ್ಣಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತೊಂದರೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹಿಸ್ಟೋಪಾಥಾಲಜಿ ಆಧಾರಿತ ವಿಧಾನಗಳು ಇನ್ನೂ ತಪ್ಪು ರೋಗನಿರ್ಣಯದಿಂದ ಬಳಲುತ್ತಿವೆ, ಇದು NIID ಯ ಆನುವಂಶಿಕ ತಿಳುವಳಿಕೆಗೆ ಕರೆ ನೀಡುತ್ತಿದೆ.
ಸಾಧನೆಗಳು
ಸಂಪರ್ಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ
Sಹಾರ್ಟ್-ರೀಡ್ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ ಆಧಾರಿತ ಸಂಪೂರ್ಣ ಜೀನೋಮ್ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ (WGS) ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ಎಕ್ಸೋಮ್ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ (WES) ಅನ್ನು ದೊಡ್ಡ NIID ಕುಟುಂಬದಲ್ಲಿ (13 ಪೀಡಿತ ಮತ್ತು 7 ಬಾಧಿತ ಸದಸ್ಯರು) ನಡೆಸಲಾಯಿತು.ಈ ಡೇಟಾದಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾದ SNP ಗಳ ಮೇಲಿನ ಲಿಂಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಕೇವಲ ಎರಡು ಲಿಂಕ್ ಮಾಡಲಾದ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿದೆ: 1p36.31-p36.22 ನಲ್ಲಿ 3.5 Mb ಪ್ರದೇಶ (ಗರಿಷ್ಠ LOD=2.32) ಮತ್ತು 1p22.1-q21.3 ನಲ್ಲಿ 58.1 Mb ಪ್ರದೇಶ (ಗರಿಷ್ಠ LOD: 4.21 )ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ರೋಗಕಾರಕ SNP ಗಳು ಅಥವಾ CNV ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.
NOTCH2NLC ನಲ್ಲಿ GGC ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳು
N8 ಕುಟುಂಬಗಳಿಂದ 13 ಪೀಡಿತ ಮತ್ತು 4 ಬಾಧಿತವಲ್ಲದ ಸದಸ್ಯರ ಮೇಲೆ ಅನೋಪೋರ್-ಆಧಾರಿತ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು (ಇನ್ನೊಬ್ಬ ಪೀಡಿತ ಸದಸ್ಯರನ್ನು ಪ್ಯಾಕ್ಬಿಯೊ ಲಾಂಗ್ ರೀಡ್ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಅನುಕ್ರಮಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.).58.1 Mb ಲಿಂಕ್ಡ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ NOTCH2NLC ಜೀನ್ ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್‌ನ 5′ UTR ನಲ್ಲಿ ರೋಗಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ GGC ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳನ್ನು ದೀರ್ಘ-ಓದಿದ ಡೇಟಾವು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿದೆ (ಚಿತ್ರ 1).ಈ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳನ್ನು RP-PCR ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದ ಎಲ್ಲಾ 40 ವಿರಳ NIID ಪ್ರಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ.
CNOTCH2NLC ಪುನರಾವರ್ತಿತ (100 X-1,795 X) ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಓದುವ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ನ್ಯಾನೊಪೋರ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿ -9 ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆಯ ಗುರಿ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು.ಈ ಒಮ್ಮತದ ಅನುಕ್ರಮಗಳು GGC ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳ ಹಿಂದಿನ ಸಂಶೋಧನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಒಪ್ಪಿಕೊಂಡಿವೆ.ಮೇಲಾಗಿ, {(GGA)n (GGC)n}n ಪುನರಾವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ದೌರ್ಬಲ್ಯ-ಪ್ರಾಬಲ್ಯದ ಫಿನೋಟೈಪ್‌ಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ಆನುವಂಶಿಕ ಮಾರ್ಕರ್ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 2).
ಚಿತ್ರ 1. ರೋಗಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು NOTCH2NLC ಐಸೋಫಾರ್ಮ್‌ಗಳ ಎಕ್ಸಾನ್ 1 ನಲ್ಲಿ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಚಿತ್ರ 2. NIID ರೋಗಿಗಳಲ್ಲಿ NPTCH2NLC ನ ಒಮ್ಮತದ ಅನುಕ್ರಮಗಳು (*) ಅಥವಾ ದೌರ್ಬಲ್ಯ-ಪ್ರಧಾನ ಫಿನೋಟೈಪ್ ಇಲ್ಲದೆ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತವೆ
NOTCH2NL ಜೀನ್‌ಗಳು ಮಾನವ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಂಶವಾಹಿಗಳಾಗಿವೆ, ಇದು ಮಾನವನ ಮೆದುಳಿನ ವಿಕಾಸ ಮತ್ತು ನರವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕಾಯಿಲೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮೂರು NOTCH2 ಸಂಬಂಧಿತ ಜೀನ್‌ಗಳು (NOTCH2NLA, NOTCH2NLB ಮತ್ತು NOTCH2NLC) >99.1% ಅನುಕ್ರಮ ಗುರುತನ್ನು ಇತ್ತೀಚಿನ ಮಾನವ ಜೀನೋಮ್ ಜೋಡಣೆಯವರೆಗೂ ಪರಿಹರಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.ನ್ಯಾನೊಪೋರ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ-ಮುಕ್ತ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ-ಓದಿದ ಅನುಕ್ರಮವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೋಲಿಕೆಯ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು 100% GC-ಸಮೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ (GGC)n ಪುನರಾವರ್ತನೆಗಳು.
NOTCH2NLC ನಲ್ಲಿ GGC ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳು
T2 ಬಾಧಿತ ಮತ್ತು 2 ಬಾಧಿಸದ ಸದಸ್ಯರ ಮೇಲೆ ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಟೋಮ್ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು.NOTCH2NL ಪ್ಯಾರಾಲಾಗ್‌ಗಳ ಮೊದಲ ಎಕ್ಸಾನ್‌ಗಳ ಅಪ್‌ಸ್ಟ್ರೀಮ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಸೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಆಂಟಿಸೆನ್ಸ್ ಸ್ಟ್ರ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಓದುವ ಆಳವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗಿದೆ.ಅಸಹಜವಾದ ಆಂಟಿ-ಸೆನ್ಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಟ್‌ಗಳು ಪ್ರಾರಂಭದಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಪ್ರದೇಶದ ಒಳಗೆ ಇರುವ ಪೀಡಿತ ಪ್ರಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕಂಡುಬಂದಿವೆ (ಚಿತ್ರ 3 ರಲ್ಲಿ F1-14 ಮತ್ತು F1-16 ರಲ್ಲಿ ನೇರಳೆ ಶಿಖರಗಳು).ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, 54 DEG ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ನರಕೋಶದ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ GO ಮತ್ತು MPO ಪದಗಳಲ್ಲಿ ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಚಿತ್ರ 3. NOTCH2NLC ಯ ಮೊದಲ ಎಕ್ಸಾನ್‌ನ ಅಪ್‌ಸ್ಟ್ರೀಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಾಧಿತವಲ್ಲದ (ಮೇಲಿನ) ಮತ್ತು ಪೀಡಿತ (ಕೆಳಗಿನ) ಪ್ರಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಿಸಿದ ರೀಡ್ ಡೆಪ್ತ್.
ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ
ಆಕ್ಸ್‌ಫರ್ಡ್ ನ್ಯಾನೊಪೋರ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜೀಸ್ (ONT)
Nಅನೋಪೋರ್ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ ತನ್ನನ್ನು ಇತರ ಅನುಕ್ರಮ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಡಿಎನ್‌ಎ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಲ್ಲದೆ ನೇರವಾಗಿ ಓದಲಾಗುತ್ತದೆ.ನ್ಯಾನೊ-ಗಾತ್ರದ ಪ್ರೊಟೀನ್ ರಂಧ್ರದ (ನ್ಯಾನೊಪೋರ್) ಮೂಲಕ ಒಂದೇ ಸ್ಟ್ರಾಂಡ್ ಡಿಎನ್‌ಎ ಹಾದುಹೋಗುವಾಗ, ವಿಭಿನ್ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಅಯಾನಿಕ್ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಅದನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಬಹುದು ಮತ್ತು ಬೇಸ್‌ಗಳ ಅನುಕ್ರಮಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಬಹುದು.ONT ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಸ್ವತಃ DNA ಓದುವಿಕೆಯ ಉದ್ದದ ಮೇಲೆ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ತಾಂತ್ರಿಕ ಮಿತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುವುದಿಲ್ಲ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಜೀನೋಮ್ ಜೋಡಣೆಗಾಗಿ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಲಾಂಗ್ ರೀಡ್‌ಗಳು (ಯುಎಲ್‌ಆರ್‌ಗಳು) ಲಭ್ಯವಿದೆ.ಇದಲ್ಲದೆ, ಸಂಕೀರ್ಣ ಅನುಕ್ರಮದ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು ಅಥವಾ ರಚನಾತ್ಮಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ದಾಟಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಉದ್ದವಾಗಿರುವ ಈ ಅತ್ಯಂತ ದೀರ್ಘವಾದ ಓದುವಿಕೆಗಳು ಇಲ್ಲಿ ಕಿರು-ಓದುವ ಅನುಕ್ರಮದ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ನ್ಯಾನೊಪೋರ್ ಅನುಕ್ರಮ
ರಚನೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ (SV) ಗುರುತಿಸುವಿಕೆ
Sಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ-ಮುಕ್ತ ಅನುಕ್ರಮವು ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಡಿಎನ್‌ಎ ಮೆತಿಲೀಕರಣ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ.ಮೀಥೈಲೇಟೆಡ್ A, T, C ಮತ್ತು G ಗಳು ಅನ್-ಮೀಥೈಲೇಟೆಡ್ ಬಿಡಿಗಳಿಂದ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಅಯಾನಿಕ್ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಅದನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ವೇದಿಕೆಯಿಂದ ಓದಬಹುದು.ನ್ಯಾನೊಪೋರ್ ಅನುಕ್ರಮವು ಏಕ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್‌ನಲ್ಲಿ 5mC ಮತ್ತು 6mA ಎರಡರ ಸಂಪೂರ್ಣ-ಜೀನೋಮ್ ಪ್ರೊಫೈಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಉಲ್ಲೇಖ
ಜುನ್ ಸೋನ್, ಇತ್ಯಾದಿ.ಅಲ್.ದೀರ್ಘ-ಓದಿದ ಅನುಕ್ರಮವು ನರಕೋಶದ ಇಂಟ್ರಾನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಇನ್ಕ್ಲೂಷನ್ ಕಾಯಿಲೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ NOTCH2NLC ನಲ್ಲಿ GGC ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತದೆ.ನೇಚರ್ ಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್ (2019)
ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಮುಖ್ಯಾಂಶಗಳು ವಿವಿಧ ರೀಸೀಚ್ ಅಖಾಡದಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಉನ್ನತ-ಥ್ರೋಪುಟ್ ಅನುಕ್ರಮ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಇತ್ತೀಚಿನ ಯಶಸ್ವಿ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ದತ್ತಾಂಶ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅದ್ಭುತ ವಿಚಾರಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಜನವರಿ-06-2022