GENOMIKA UMANA
ġenetika tan-natura
Is-sekwenzjar tal-qari fit-tul jidentifika espansjonijiet ripetuti tal-GGC f'NOCH2NLC assoċjati ma' mard tal-inklużjoni intranukleari newronali
Sekwenza mill-ġdid ONT |Illumina |Is-sekwenzjar tal-eżoma kollu |Sekwenzar immirat CRISPR-Cas9 ONT |RNA-seq |Sejħa ta 'metilazzjoni ONT 5mC
Il-punti ewlenin
1.B'analiżi ta' Linkage fuq familja NIID kbira, ġew identifikati żewġ reġjuni konnessi.
Is-sekwenzjar tal-qari fit-tul ibbażat fuq 2.ONT u s-sekwenzjar ONT ta 'arrikkiment medjat minn Cas-9 skoprew kawża ġenetika potenzjali ta' NIID, espansjonijiet ripetuti ta 'GGC f'5' UTR ta' NOTCH2NLC.Dan l-istudju rrapporta espansjonijiet ripetuti f'ġeni speċifiċi għall-bniedem għall-ewwel darba li evolvew permezz ta 'duplikazzjonijiet segmentali.
Is-sekwenzjar 3.RNA żvela traskrizzjonijiet antisens anormali fil-bidu jew ġewwa r-reġjuni ta 'espansjoni ripetuti tal-GGC f'NOCH2NLC.
Sfond
NIl-marda tal-inklużjoni intranukleari euronal (NIID) hija marda newrodeġenerattiva progressiva u fatali, li hija kkaratterizzata mill-preżenza ta 'inklużjonijiet intranukleari eosinophilic hyalin fis-sistemi nervużi ċentrali u periferali.Il-manifestazzjonijiet kliniċi varjabbli ħafna tiegħu jqajmu diffikultajiet kbar fid-dijanjosi sal-introduzzjoni tal-bijopsija tal-ġilda.Madankollu, il-metodi bbażati fuq l-istopatoloġija għadhom qed isofru minn dijanjosi ħażina, li qed titlob għal fehim ġenetiku ta 'NIID.
Kisbiet
Analiżi tal-Irbit
SSekwenzar tal-ġenoma sħiħ ibbażat fuq hort-read sequencing (WGS) u sekwenzar tal-exome sħiħ (WES) saru fuq familja NIID kbira (13-il membru affettwat u 7 mhux affettwat).Analiżi ta' rabta fuq SNPs estratti minn din id-dejta żvelat biss żewġ reġjuni konnessi: reġjun ta' 3.5 Mb f'1p36.31-p36.22 (LOD massimu = 2.32) u reġjun ta' 58.1 Mb f'1p22.1-q21.3 (LOD massimu: 4.21) ).Madankollu, l-ebda SNPs jew CNVs patoġeniċi ma ġew identifikati f'dawn ir-reġjuni konnessi.
GGC irrepeti espansjonijiet f'NOCH2NLC
NIs-sekwenzjar ibbażat fuq l-anopori ġie pproċessat fuq 13-il membru affettwat u 4 mhux affettwati minn 8 familji (membru affettwat ieħor ġie sekwenzat minn pjattaforma ta' sekwenzar ta' qari fit-tul ta' Pacbio.).Dejta li tinqara fit-tul żvelat espansjonijiet ripetuti tal-GGC assoċjati mal-mard fil-5′ UTR tal-immappjar tal-ġeni NOTCH2NLC għal reġjun marbut ma '58.1 Mb (Figura 1).Dawn l-espansjonijiet ripetuti ġew identifikati wkoll fl-40 każ NIID sporadiku ttestjati minn RP-PCR.
Csekwenzar fil-mira medjat bħala-9 fuq pjattaforma nanopori kien impjegat biex tinkiseb kopertura ogħla qari fuq NOTCH2NLC ripetizzjoni (100 X-1,795 X).Dawn is-sekwenzi ta 'kunsens qablu tajjeb ma' sejbiet preċedenti dwar espansjonijiet ripetuti tal-GGC.Barra minn hekk, {(GGA)n (GGC)n}n ripetuti ġew identifikati bħala markatur ġenetiku potenzjali għall-fenotip dominanti fid-dgħjufija (Figura 2).
Figura 1. Espansjoni ripetuta assoċjata mal-mard identifikata fuq l-eson 1 tal-isoformi NOTCH2NLC.
Figura 2. Sekwenzi ta’ kunsens ta’ NPTCH2NLC ripetuti f’pazjenti NIID b’(*) jew mingħajr fenotip dominanti fid-dgħjufija
NIl-ġeni OTCH2NL huma ġeni speċifiċi għall-bniedem, li huma maħsuba li għandhom rwol vitali fl-evoluzzjoni tal-moħħ tal-bniedem u l-mard newroloġiku.Madankollu, tliet ġeni relatati NOTCH2 (NOTCH2NLA, NOTCH2NLB u NOTCH2NLC) b'identità tas-sekwenza > 99.1% ma ġewx solvuti qabel l-aħħar assemblaġġ tal-ġenoma uman.Is-sekwenzjar mingħajr sinteżi u ta 'qari fit-tul fuq pjattaforma nanopori wrew vantaġġi notevoli fir-riżoluzzjoni ta' reġjuni ta 'xebh għoli u (GGC)n ripetizzjonijiet b'100% b'ħafna GC.
GGC irrepeti espansjonijiet f'NOCH2NLC
TIs-sekwenzjar tar-ranscriptome ġie pproċessat fuq 2 membri affettwati u 2 membri mhux affettwati.Il-fond tal-qari normalizzat ġie kkalkolat fuq il-fergħat tas-sens u l-antisens fl-upstream tal-ewwel exons tal-paralogi NOTCH2NL.Traskrizzjonijiet anormali kontra s-sens instabu biss f'każijiet affettwati, li joqogħdu fil-bidu jew ġewwa r-reġjun ta 'espansjoni ripetuta (Qċaċet Vjola f'F1-14 u F1-16 fil-Figura 3.).Barra minn hekk, ġew identifikati 54 DEG u kollha ġew arrikkit f'termini GO u MPO relatati mal-funzjonijiet newronali.
Figura 3. Profondità tal-qari normalizzata fuq 'il fuq mill-ewwel exon ta' NOTCH2NLC f'każijiet mhux affettwati (fuq) u affettwati (taħt).
Teknoloġija
Oxford Nanopore Teghnologies (ONT)
Nis-sekwenzjar tal-anopore jiddistingwi ruħu minn pjattaformi oħra ta' sekwenzar, peress li n-nukleotidi jinqraw direttament mingħajr proċess ta' sinteżi tad-DNA.Hekk kif DNA ta 'linja waħda tgħaddi minn pori ta' proteina ta 'daqs nano (nanopore), nukleotidi differenti jiġġeneraw kurrenti joniċi differenti, li jistgħu jinqabdu u jiġu trasferiti f'sekwenza ta' bażijiet.Il-pjattaforma tas-sekwenzjar ONT innifisha ma turix limitu tekniku apparenti fuq it-tul tal-qari tad-DNA.Għalhekk, qari Ultra-long (ULRs) huma disponibbli għall-assemblaġġ tal-ġenoma ta 'kwalità għolja.Barra minn hekk, dawn il-qari estremament twal, li huma twal biżżejjed biex jaqsmu karatteristiċi ta 'sekwenza kumplessa jew varjazzjoni strutturali, jgħinu biex jingħelbu l-limitazzjonijiet ta' sekwenzar ta 'qari qasir hawn.
Sekwenzar tan-nanopori
Identifikazzjoni tal-varjazzjoni tal-istruttura (SV).
SIs-sekwenzjar mingħajr sintesi ppreserva fil-biċċa l-kbira l-informazzjoni dwar il-metilazzjoni tad-DNA fuq il-mudell.Methylated A, T, C u G jiġġeneraw kurrenti joniċi distinti minn dawk mhux methylated, li jistgħu jinqraw direttament mill-pjattaforma.Is-sekwenzjar tan-nanopori jagħti s-setgħa lill-profiling tal-ġenoma kollu kemm ta '5mC kif ukoll ta' 6mA f'riżoluzzjoni ta' nukleotidu wieħed.
Referenza
Ġunju Sone, et.al.Is-sekwenzjar tal-qari fit-tul jidentifika espansjonijiet ripetuti ta 'GGC f'NOCH2NLC assoċjati ma' mard ta 'inklużjoni intranukleari newronali.Ġenetika tan-Natura (2019)
It-teknoloġija u l-punti ewlenin timmira li taqsam l-aktar applikazzjoni reċenti b'suċċess ta 'teknoloġiji differenti ta' sekwenzar b'rendiment għoli f'diversi arena ta 'riċerka kif ukoll ideat brillanti fid-disinn sperimentali u t-tħaffir tad-dejta.
Ħin tal-post: Jan-06-2022