मानवी जीनोमिक्स
निसर्ग अनुवांशिकता
न्यूरोनल इंट्रान्यूक्लियर समावेशन रोगाशी संबंधित NOTCH2NLC मध्ये दीर्घ-वाचनीय अनुक्रमण GGC पुनरावृत्ती विस्तार ओळखते
ओएनटी रिक्वेंसिंग |इलुमिना |संपूर्ण एक्सोम अनुक्रमण |CRISPR-Cas9 ONT लक्ष्यित अनुक्रम |आरएनए-सेक |ONT 5mC मेथिलेशन कॉलिंग
हायलाइट्स
1. मोठ्या एनआयआयडी कुटुंबातील लिंकेज विश्लेषणाद्वारे, दोन जोडलेले क्षेत्र ओळखले गेले.
2.ONT-आधारित लाँग-रीड सिक्वेन्सिंग आणि Cas-9 मध्यस्थ संवर्धन ONT अनुक्रमाने NOTCH2NLC च्या 5′ UTR मध्ये NIID, GGC पुनरावृत्ती विस्ताराचे संभाव्य अनुवांशिक कारण शोधले.या अभ्यासाने प्रथमच मानव-विशिष्ट जनुकांमध्ये पुनरावृत्ती विस्ताराची नोंद केली जी सेगमेंटल डुप्लिकेशनद्वारे विकसित झाली.
3.RNA अनुक्रमाने NOTCH2NLC मधील GGC पुनरावृत्ती विस्तार क्षेत्राच्या सुरुवातीला किंवा आत असामान्य अँटीसेन्स ट्रान्सक्रिप्ट्स उघड केले.
पार्श्वभूमी
Nयुरोनल इंट्रान्यूक्लियर इन्क्लुजन डिसीज (एनआयआयडी) हा एक प्रगतीशील आणि घातक न्यूरोडिजेनेरेटिव्ह रोग आहे, जो मध्य आणि परिघीय मज्जासंस्थेमध्ये इओसिनोफिलिक हायलाइन इंट्रान्यूक्लियर समावेशांच्या उपस्थितीद्वारे दर्शविला जातो.त्वचेची बायोप्सी सुरू होईपर्यंत त्याच्या अत्यंत परिवर्तनीय क्लिनिकल अभिव्यक्ती निदानामध्ये मोठ्या अडचणी निर्माण करतात.तथापि, हिस्टोपॅथॉलॉजी-आधारित पद्धती अद्याप चुकीच्या निदानाने ग्रस्त आहेत, ज्यामुळे NIID ची अनुवांशिक समज आवश्यक आहे.
उपलब्धी
लिंकेज विश्लेषण
Sहॉर्ट-रीड सिक्वेन्सिंग आधारित संपूर्ण जीनोम सिक्वेन्सिंग (WGS) आणि संपूर्ण एक्सोम सिक्वेन्सिंग (WES) मोठ्या एनआयआयडी कुटुंबावर (13 प्रभावित आणि 7 अप्रभावित सदस्य) केले गेले.या डेटामधून काढलेल्या SNPs वरील लिंकेज विश्लेषणाने फक्त दोन जोडलेले क्षेत्र उघड केले: 1p36.31-p36.22 वर 3.5 Mb प्रदेश (कमाल LOD=2.32) आणि 1p22.1-q21.3 वर 58.1 Mb प्रदेश (कमाल LOD: 4.21) ).तथापि, या जोडलेल्या प्रदेशांमध्ये कोणतेही रोगजनक SNPs किंवा CNVs ओळखले गेले नाहीत.
NOTCH2NLC मध्ये GGC पुनरावृत्ती विस्तार
N8 कुटुंबातील 13 प्रभावित आणि 4 अप्रभावित सदस्यांवर एनोपोर-आधारित अनुक्रम प्रक्रिया केली गेली (दुसरा प्रभावित सदस्य पॅकबियो लाँग रीड सिक्वेन्सिंग प्लॅटफॉर्मद्वारे अनुक्रमित होता.).दीर्घ-वाचलेल्या डेटाने NOTCH2NLC जनुक मॅपिंगच्या 5′ UTR मध्ये 58.1 Mb लिंक केलेल्या प्रदेशात (आकृती 1) रोगाशी संबंधित GGC पुनरावृत्ती विस्तार असल्याचे दिसून आले.RP-PCR द्वारे चाचणी केलेल्या सर्व 40 तुरळक NIID प्रकरणांमध्ये हे पुनरावृत्ती विस्तार देखील ओळखले गेले.
CNOTCH2NLC रिपीट (100 X-1,795 X) वर उच्च वाचन कव्हरेज मिळविण्यासाठी नॅनोपोर प्लॅटफॉर्मवर-9 मध्यस्थी लक्ष्य अनुक्रम वापरण्यात आले.हे एकमत अनुक्रम GGC पुनरावृत्ती विस्तारांवरील मागील निष्कर्षांशी चांगले सहमत आहेत.शिवाय, {(GGA)n (GGC)n}n पुनरावृत्ती अशक्तपणा-प्रबळ फिनोटाइप (आकृती 2) साठी संभाव्य अनुवांशिक चिन्हक म्हणून ओळखली गेली.
आकृती 1. रोगाशी संबंधित पुनरावृत्ती विस्तार NOTCH2NLC isoforms च्या exon 1 वर ओळखला जातो.
आकृती 2. NPTCH2NLC चे एकमत अनुक्रम एनआयआयडी रूग्णांमध्ये (*) किंवा कमकुवत-प्रबळ फिनोटाइपशिवाय पुनरावृत्ती होते
NOTCH2NL जनुक ही मानवी-विशिष्ट जीन्स आहेत, जी मानवी मेंदूच्या उत्क्रांती आणि न्यूरोलॉजिकल रोगांमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात असे मानले जाते.तथापि, 99.1% अनुक्रम ओळख असलेले तीन NOTCH2 संबंधित जीन्स (NOTCH2NLA, NOTCH2NLB आणि NOTCH2NLC) नवीनतम मानवी जीनोम असेंब्लीपर्यंत सोडवले गेले नाहीत.नॅनोपोर प्लॅटफॉर्मवर संश्लेषण-मुक्त आणि दीर्घ-वाचनीय अनुक्रमाने उच्च समानता असलेल्या प्रदेशांचे निराकरण करण्यात लक्षणीय फायदे दर्शविले आहेत आणि (GGC)n पुनरावृत्ती 100% GC-युक्त सह.
NOTCH2NLC मध्ये GGC पुनरावृत्ती विस्तार
T2 प्रभावित आणि 2 अप्रभावित सदस्यांवर रॅनस्क्रिप्टोम अनुक्रमणाची प्रक्रिया केली गेली.NOTCH2NL पॅरालॉग्सच्या पहिल्या एक्सॉन्सच्या अपस्ट्रीममध्ये सेन्स आणि अँटिसेन्स स्ट्रँडवर सामान्यीकृत वाचन खोलीची गणना केली गेली.असामान्य अँटी-सेन्स ट्रान्स्क्रिप्ट्स केवळ प्रभावित प्रकरणांमध्ये आढळून आले, जे पुनरावृत्ती विस्तार क्षेत्राच्या सुरूवातीस किंवा आत बसतात (चित्र 3 मधील F1-14 आणि F1-16 मध्ये जांभळ्या शिखरे.).याव्यतिरिक्त, 54 डीईजी ओळखले गेले आणि ते सर्व न्यूरोनल फंक्शन्सशी संबंधित GO आणि MPO शब्दांमध्ये समृद्ध झाले.
आकृती 3. अप्रभावित (वरील) आणि प्रभावित (खाली) प्रकरणांमध्ये NOTCH2NLC च्या पहिल्या एक्सॉनच्या अपस्ट्रीमवर सामान्यीकृत वाचन खोली.
तंत्रज्ञान
ऑक्सफर्ड नॅनोपोर तंत्रज्ञान (ONT)
Nएनोपोर सिक्वेन्सिंग स्वतःला इतर सिक्वेन्सिंग प्लॅटफॉर्मपासून वेगळे करते, ज्यामध्ये न्यूक्लियोटाइड्स डीएनए संश्लेषण प्रक्रियेशिवाय थेट वाचले जातात.एकच स्ट्रँड डीएनए नॅनो-आकाराच्या प्रोटीन छिद्रातून (नॅनोपोर) जात असताना, भिन्न न्यूक्लियोटाइड्स वेगवेगळे आयनिक प्रवाह निर्माण करतात, जे पकडले जाऊ शकतात आणि तळांच्या अनुक्रमात हस्तांतरित केले जाऊ शकतात.ओएनटी सिक्वेन्सिंग प्लॅटफॉर्म स्वतः डीएनए वाचनाच्या लांबीवर स्पष्ट तांत्रिक मर्यादा दर्शवत नाही.म्हणून, उच्च दर्जाच्या जीनोम असेंबलीसाठी अल्ट्रा-लाँग रीड्स (ULR) उपलब्ध आहेत.शिवाय, हे अत्यंत दीर्घ वाचन, जे जटिल अनुक्रम वैशिष्ट्ये किंवा संरचनात्मक भिन्नता ओलांडण्यासाठी पुरेसे लांब आहेत, येथे शॉर्ट-रीड सिक्वेन्सिंगच्या मर्यादांवर मात करण्यास मदत करतात.
नॅनोपोर सिक्वेन्सिंग
संरचना भिन्नता (SV) ओळख
Sसंश्लेषण-मुक्त अनुक्रमाने टेम्पलेटवर डीएनए मेथिलेशन माहिती मोठ्या प्रमाणात संरक्षित केली आहे.मिथाइलेटेड ए, टी, सी आणि जी हे अन-मिथाइलेटेडमधून वेगळे आयनिक प्रवाह निर्माण करतात, जे थेट प्लॅटफॉर्मद्वारे वाचले जाऊ शकतात.नॅनोपोर सिक्वेन्सिंग सिंगल-न्यूक्लियोटाइड रिझोल्यूशनवर 5mC आणि 6mA या दोन्ही पूर्ण-जीनोम प्रोफाइलिंगला सक्षम करते.
संदर्भ
जून सोन, इ.alन्यूरोनल इंट्रान्यूक्लियर समावेशन रोगाशी संबंधित NOTCH2NLC मध्ये दीर्घ-वाचलेले अनुक्रम GGC पुनरावृत्ती विस्तार ओळखते.नेचर जेनेटिक्स (२०१९)
टेक आणि हायलाइट्स विविध संशोधन क्षेत्रात विविध उच्च-थ्रूपुट सिक्वेन्सिंग तंत्रज्ञानाचा सर्वात अलीकडील यशस्वी अनुप्रयोग तसेच प्रायोगिक डिझाइन आणि डेटा मायनिंगमधील चमकदार कल्पना सामायिक करणे हे उद्दिष्ट आहे.
पोस्ट वेळ: जानेवारी-06-2022