GJENOMIA E NJERIUT
gjenetika e natyrës
Sekuenca e lexuar gjatë identifikon zgjerimet e përsëritura të GGC në NOTCH2NLC të lidhura me sëmundjen e përfshirjes intranukleare neuronale
Resekuenca ONT |Illumina |Renditja e tërë eksomeve |Sekuenca e synuar CRISPR-Cas9 ONT |ARN-seq |Thirrje metilimi ONT 5mC
Pikat kryesore
1. Nga analiza e lidhjes në një familje të madhe NIID, u identifikuan dy rajone të lidhura.
Sekuenca e leximit të gjatë me bazë 2.ONT dhe sekuenca ONT e pasurimit të ndërmjetësuar nga Cas-9 zbuluan një shkak të mundshëm gjenetik të zgjerimeve të përsëritura të NIID, GGC në 5′ UTR të NOTCH2NLC.Ky studim raportoi zgjerime të përsëritura në gjenet specifike të njeriut për herë të parë që evoluan përmes dyfishimeve segmentale.
3. Sekuenca e ARN-së zbuloi transkripte anormale antisens në fillim ose brenda rajoneve të zgjerimit të përsëritur të GGC në NOTCH2NLC.
Sfondi
NSëmundja e përfshirjes intranukleare euronal (NIID) është një sëmundje neurodegjenerative progresive dhe fatale, e cila karakterizohet nga prania e përfshirjeve intranukleare hialine eozinofilike në sistemet nervore qendrore dhe periferike.Manifestimet e tij klinike shumë të ndryshueshme ngrenë vështirësi të mëdha në diagnostikim deri në prezantimin e biopsisë së lëkurës.Megjithatë, metodat e bazuara në histopatologji ende vuajnë nga një diagnozë e gabuar, e cila kërkon një kuptim gjenetik të NIID.
Arritjet
Analiza e Lidhjes
SSekuenca e plotë e gjenomit (WGS) dhe sekuenca e gjithë ekzomit (WES) u krye në një familje të madhe NIID (13 të prekur dhe 7 anëtarë të paprekur).Analiza e lidhjes në SNP-të e nxjerra nga këto të dhëna zbuloi vetëm dy rajone të lidhura: një rajon 3.5 Mb në 1p36.31-p36.22 (maksimumi LOD=2.32) dhe një rajon 58.1 Mb në 1p22.1-q21.3 (maksimumi LOD: 4.21 ).Megjithatë, asnjë SNP ose CNV patogjene nuk u identifikua në këto rajone të lidhura.
GGC përsërit zgjerimet në NOTCH2NLC
NSekuenca e bazuar në anopore u përpunua në 13 anëtarë të prekur dhe 4 të paprekur nga 8 familje (një anëtar tjetër i prekur u rendit nga platforma e sekuencës së leximit të gjatë Pacbio.).Të dhënat e lexuara gjatë zbuluan zgjerime të përsëritura të GGC të lidhura me sëmundjen në 5' UTR të hartës së gjenit NOTCH2NLC në rajonin e lidhur me 58.1 Mb (Figura 1).Këto zgjerime të përsëritura u identifikuan gjithashtu në të 40 rastet sporadike NIID të testuara me RP-PCR.
CSekuenca e objektivit e ndërmjetësuar si-9 në platformën nanopore u përdor për të arritur mbulim më të lartë të leximit në përsëritjen NOTCH2NLC (100 X-1,795 X).Këto sekuenca konsensusi pajtoheshin mirë me gjetjet e mëparshme mbi zgjerimet e përsëritura të GGC.Për më tepër, {(GGA)n (GGC)n}n përsëritje u identifikuan si një shënues gjenetik i mundshëm për fenotipin dominues të dobësisë (Figura 2).
Figura 1. Zgjerimi i përsëritur i lidhur me sëmundjen i identifikuar në ekzonin 1 të izoformave NOTCH2NLC.
Figura 2. Sekuencat konsensuale të NPTCH2NLC përsëriten në pacientët NIID me (*) ose pa fenotip dominues të dobësisë
NGjenet OTCH2NL janë gjene specifike për njeriun, të cilat besohet se luajnë një rol jetik në evolucionin e trurit të njeriut dhe sëmundjet neurologjike.Megjithatë, tre gjene të lidhura me NOTCH2 (NOTCH2NLA, NOTCH2NLB dhe NOTCH2NLC) me identitet sekuence >99.1% nuk u zgjidhën deri në asamblenë më të fundit të gjenomit njerëzor.Sekuenca pa sintezë dhe e lexuar gjatë në platformën nanopore kanë treguar avantazhe të dukshme në zgjidhjen e rajoneve me ngjashmëri të lartë dhe përsëritje (GGC)n me 100% të pasur me GC.
GGC përsërit zgjerimet në NOTCH2NLC
TSekuenca e ranskriptomës u përpunua në 2 anëtarë të prekur dhe 2 të paprekur.Thellësia e normalizuar e leximit u llogarit në fillesat sens dhe antisens në rrjedhën e sipërme të ekzoneve të parë të paralogëve NOTCH2NL.Transkriptet jonormale anti-sens u gjetën vetëm në rastet e prekura, të cilat ndodhen në fillim ose brenda rajonit të zgjerimit të përsëritur (majat e purpurta në F1-14 dhe F1-16 në figurën 3.).Për më tepër, 54 DEG u identifikuan dhe të gjitha u pasuruan në terma GO dhe MPO në lidhje me funksionet neuronale.
Figura 3. Thellësia e leximit të normalizuar në rrjedhën e sipërme të ekzonit të parë të NOTCH2NLC në rastet e paprekura (sipër) dhe të prekura (më poshtë).
Teknologjia
Oxford Nanopore Teghnologies (ONT)
NSekuenca anopore dallohet nga platformat e tjera të sekuencimit, në atë që nukleotidet lexohen drejtpërdrejt pa procesin e sintezës së ADN-së.Ndërsa një varg i vetëm i ADN-së kalon nëpër një pore proteine me madhësi nano (nanopore), nukleotide të ndryshme gjenerojnë rryma të ndryshme jonike, të cilat mund të kapen dhe transferohen në sekuencë bazash.Vetë platforma e sekuencës ONT nuk tregon kufi të dukshëm teknik në gjatësinë e leximit të ADN-së.Prandaj, leximet ultra të gjata (ULR) janë të disponueshme për montimin e gjenomit me cilësi të lartë.Për më tepër, këto lexime jashtëzakonisht të gjata, të cilat janë mjaftueshëm të gjata për të kapërcyer veçoritë komplekse të sekuencës ose variacionet strukturore, ndihmojnë në kapërcimin e kufizimeve të renditjes me lexim të shkurtër këtu.
Sekuenca e nanoporeve
Identifikimi i variacionit të strukturës (SV).
SSekuenca pa sintezë ruajti kryesisht informacionin e metilimit të ADN-së në shabllon.A, T, C dhe G metiluar gjenerojnë rryma jonike të dallueshme nga ato të pametiluara, të cilat mund të lexohen drejtpërdrejt nga platforma.Sekuenca e nanoporeve fuqizon profilizimin e të gjithë gjenomit të 5mC dhe 6mA në rezolucion me një nukleotid.
Referenca
Jun Sone, etj.al.Sekuenca e lexuar gjatë identifikon zgjerimet e përsëritura të GGC në NOTCH2NLC të lidhura me sëmundjen e përfshirjes intranukleare neuronale.Nature Genetics (2019)
Teknika dhe Pikat kryesore synon të ndajë aplikimin më të fundit të suksesshëm të teknologjive të ndryshme të renditjes me performancë të lartë në arena të ndryshme kërkimore, si dhe idetë e shkëlqyera në dizajnimin eksperimental dhe nxjerrjen e të dhënave.
Koha e postimit: Jan-06-2022