హ్యూమన్ జెనోమిక్స్
ప్రకృతి జన్యుశాస్త్రం
న్యూరోనల్ ఇంట్రాన్యూక్లియర్ ఇన్‌క్లూజన్ డిసీజ్‌తో అనుబంధించబడిన NOTCH2NLCలో GGC రిపీట్ విస్తరణలను లాంగ్-రీడ్ సీక్వెన్సింగ్ గుర్తిస్తుంది
ONT సారూప్యత |ఇల్యూమినా |మొత్తం ఎక్సోమ్ సీక్వెన్సింగ్ |CRISPR-Cas9 ONT టార్గెటెడ్ సీక్వెన్సింగ్ |RNA-seq |ONT 5mC మిథైలేషన్ కాలింగ్
ముఖ్యాంశాలు
1.పెద్ద NIID కుటుంబంపై అనుసంధాన విశ్లేషణ ద్వారా, రెండు అనుసంధాన ప్రాంతాలు గుర్తించబడ్డాయి.
2.ONT-ఆధారిత లాంగ్-రీడ్ సీక్వెన్సింగ్ మరియు Cas-9 మధ్యవర్తిత్వ ఎన్‌రిచ్‌మెంట్ ONT సీక్వెన్సింగ్ NIID యొక్క సంభావ్య జన్యు కారణాన్ని కనుగొన్నాయి, NOTCH2NLC యొక్క 5′ UTRలో GGC పునరావృత విస్తరణలు.ఈ అధ్యయనం మొదటిసారిగా మానవ-నిర్దిష్ట జన్యువులలో పునరావృత విస్తరణలను నివేదించింది, ఇది సెగ్మెంటల్ డూప్లికేషన్స్ ద్వారా ఉద్భవించింది.
3.RNA సీక్వెన్సింగ్ ప్రారంభంలో లేదా NOTCH2NLCలోని GGC రిపీట్ ఎక్స్‌పాన్షన్ రీజియన్‌లలో అసాధారణమైన యాంటిసెన్స్ ట్రాన్స్‌క్రిప్ట్‌లను వెల్లడించింది.
నేపథ్య
Nయూరోనల్ ఇంట్రాన్యూక్లియర్ ఇంక్లూజన్ డిసీజ్ (NIID) అనేది ప్రగతిశీల మరియు ప్రాణాంతకమైన న్యూరోడెజెనరేటివ్ వ్యాధి, ఇది కేంద్ర మరియు పరిధీయ నాడీ వ్యవస్థలలో ఇసినోఫిలిక్ హైలిన్ ఇంట్రాన్యూక్లియర్ చేరికల ఉనికిని కలిగి ఉంటుంది.స్కిన్ బయాప్సీని ప్రవేశపెట్టే వరకు దాని అత్యంత వేరియబుల్ క్లినికల్ వ్యక్తీకరణలు రోగనిర్ధారణలో చాలా ఇబ్బందులను పెంచుతాయి.అయినప్పటికీ, హిస్టోపాథాలజీ-ఆధారిత పద్ధతులు ఇప్పటికీ తప్పు నిర్ధారణతో బాధపడుతున్నాయి, ఇది NIID యొక్క జన్యుపరమైన అవగాహన కోసం పిలుపునిస్తోంది.
విజయాలు
అనుసంధాన విశ్లేషణ
Sహార్ట్-రీడ్ సీక్వెన్సింగ్ ఆధారిత మొత్తం జీనోమ్ సీక్వెన్సింగ్ (WGS) మరియు మొత్తం ఎక్సోమ్ సీక్వెన్సింగ్ (WES) పెద్ద NIID కుటుంబంపై (13 ప్రభావితమైన మరియు 7 ప్రభావితం కాని సభ్యులు) ప్రదర్శించబడ్డాయి.ఈ డేటా నుండి సంగ్రహించబడిన SNPలపై లింకేజ్ విశ్లేషణ కేవలం రెండు లింక్ చేయబడిన ప్రాంతాలను మాత్రమే వెల్లడించింది: 1p36.31-p36.22 వద్ద 3.5 Mb ప్రాంతం (గరిష్ట LOD=2.32) మరియు 1p22.1-q21.3 వద్ద 58.1 Mb ప్రాంతం (గరిష్ట LOD: 4.21 )అయినప్పటికీ, ఈ అనుసంధానిత ప్రాంతాలలో వ్యాధికారక SNPలు లేదా CNVలు ఏవీ గుర్తించబడలేదు.
NOTCH2NLCలో GGC పునరావృత విస్తరణలు
N8 కుటుంబాల నుండి ప్రభావితమైన 13 మంది మరియు ప్రభావితం కాని 4 మంది సభ్యులపై అనోపోర్-ఆధారిత సీక్వెన్సింగ్ ప్రాసెస్ చేయబడింది (మరొక బాధిత సభ్యుడు ప్యాక్‌బియో లాంగ్ రీడ్ సీక్వెన్సింగ్ ప్లాట్‌ఫారమ్ ద్వారా క్రమం చేయబడింది.).58.1 Mb లింక్డ్ రీజియన్‌కు NOTCH2NLC జీన్ మ్యాపింగ్ యొక్క 5′ UTRలో వ్యాధికి సంబంధించిన GGC రిపీట్ విస్తరణలను సుదీర్ఘంగా చదివిన డేటా వెల్లడించింది (మూర్తి 1).RP-PCR పరీక్షించిన మొత్తం 40 చెదురుమదురు NIID కేసులలో కూడా ఈ పునరావృత విస్తరణలు గుర్తించబడ్డాయి.
CNOTCH2NLC రిపీట్ (100 X-1,795 X)లో అధిక రీడ్ కవరేజీని సాధించడానికి నానోపోర్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌పై as-9 మధ్యవర్తిత్వ లక్ష్య శ్రేణిని ఉపయోగించారు.ఈ ఏకాభిప్రాయ సన్నివేశాలు GGC పునరావృత విస్తరణలపై మునుపటి అన్వేషణలతో బాగా అంగీకరించాయి.అంతేకాకుండా, {(GGA)n (GGC)n}n రిపీట్‌లు బలహీనత-ఆధిపత్య సమలక్షణానికి సంభావ్య జన్యు మార్కర్‌గా గుర్తించబడ్డాయి (మూర్తి 2).
మూర్తి 1. NOTCH2NLC ఐసోఫామ్‌ల ఎక్సాన్ 1లో గుర్తించబడిన వ్యాధి సంబంధిత పునరావృత విస్తరణ.
మూర్తి 2. NIID రోగులలో NPTCH2NLC యొక్క ఏకాభిప్రాయ క్రమాలు (*) లేదా బలహీనత-ఆధిపత్య సమలక్షణం లేకుండా పునరావృతమవుతాయి
NOTCH2NL జన్యువులు మానవ-నిర్దిష్ట జన్యువులు, ఇవి మానవ మెదడు పరిణామం మరియు నాడీ సంబంధిత వ్యాధులలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయని నమ్ముతారు.అయినప్పటికీ, మూడు NOTCH2 సంబంధిత జన్యువులు (NOTCH2NLA, NOTCH2NLB మరియు NOTCH2NLC) >99.1% సీక్వెన్స్ ఐడెంటిటీతో తాజా మానవ జీనోమ్ అసెంబ్లీ వరకు పరిష్కరించబడలేదు.నానోపోర్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌పై సింథసిస్-ఫ్రీ మరియు లాంగ్-రీడ్ సీక్వెన్సింగ్ అధిక సారూప్యత మరియు (GGC)n 100% GC-రిచ్‌తో రిపీట్‌లను పరిష్కరించడంలో గుర్తించదగిన ప్రయోజనాలను చూపించాయి.
NOTCH2NLCలో GGC పునరావృత విస్తరణలు
T2 ప్రభావిత మరియు 2 ప్రభావితం కాని సభ్యులపై రాన్‌స్క్రిప్టోమ్ సీక్వెన్సింగ్ ప్రాసెస్ చేయబడింది.NOTCH2NL పారాలాగ్‌ల యొక్క మొదటి ఎక్సోన్‌ల అప్‌స్ట్రీమ్‌లోని సెన్స్ మరియు యాంటిసెన్స్ స్ట్రాండ్‌లపై సాధారణీకరించిన రీడ్ డెప్త్ లెక్కించబడుతుంది.అసాధారణ యాంటీ-సెన్స్ ట్రాన్స్‌క్రిప్ట్‌లు ప్రభావితమైన సందర్భాలలో మాత్రమే కనుగొనబడ్డాయి, ఇవి ప్రారంభంలో లేదా పునరావృత విస్తరణ ప్రాంతంలో (F1-14లో పర్పుల్ శిఖరాలు మరియు మూర్తి 3లోని F1-16.) లోపల ఉంటాయి.అదనంగా, 54 DEGలు గుర్తించబడ్డాయి మరియు అన్నీ న్యూరోనల్ ఫంక్షన్‌లకు సంబంధించిన GO మరియు MPO నిబంధనలతో సమృద్ధిగా ఉన్నాయి.
మూర్తి 3. ప్రభావితం కాని (పైన) మరియు ప్రభావితమైన (క్రింద) కేసులలో NOTCH2NLC యొక్క మొదటి ఎక్సోన్ యొక్క అప్‌స్ట్రీమ్‌లో సాధారణీకరించబడిన రీడ్ డెప్త్.
సాంకేతికం
ఆక్స్‌ఫర్డ్ నానోపోర్ టెక్నాలజీస్ (ONT)
Nఅనోపోర్ సీక్వెన్సింగ్ ఇతర సీక్వెన్సింగ్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌ల నుండి వేరు చేస్తుంది, దీనిలో న్యూక్లియోటైడ్‌లు DNA సంశ్లేషణ ప్రక్రియ లేకుండా నేరుగా చదవబడతాయి.ఒకే స్ట్రాండ్ DNA నానో-సైజ్ ప్రోటీన్ పోర్ (నానోపోర్) గుండా వెళుతున్నప్పుడు, వివిధ న్యూక్లియోటైడ్‌లు వేర్వేరు అయానిక్ కరెంట్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, వీటిని సంగ్రహించి, స్థావరాల క్రమంలోకి బదిలీ చేయవచ్చు.ONT సీక్వెన్సింగ్ ప్లాట్‌ఫారమ్ DNA రీడింగ్ యొక్క పొడవుపై స్పష్టమైన సాంకేతిక పరిమితిని చూపదు.అందువల్ల, అధిక నాణ్యత గల జీనోమ్ అసెంబ్లీ కోసం అల్ట్రా-లాంగ్ రీడ్‌లు (ULRలు) అందుబాటులో ఉన్నాయి.అంతేకాకుండా, కాంప్లెక్స్ సీక్వెన్స్ ఫీచర్‌లు లేదా స్ట్రక్చరల్ వైవిధ్యాన్ని దాటడానికి తగినంత పొడవుగా ఉండే ఈ చాలా పొడవైన రీడ్‌లు ఇక్కడ షార్ట్-రీడ్ సీక్వెన్సింగ్ పరిమితులను అధిగమించడంలో సహాయపడతాయి.
నానోపోర్ సీక్వెన్సింగ్
నిర్మాణ వైవిధ్యం (SV) గుర్తింపు
Sసంశ్లేషణ-రహిత సీక్వెన్సింగ్ టెంప్లేట్‌పై DNA మిథైలేషన్ సమాచారాన్ని ఎక్కువగా సంరక్షిస్తుంది.మిథైలేటెడ్ A, T, C మరియు G అన్-మిథైలేటెడ్ వాటి నుండి విభిన్న అయానిక్ కరెంట్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, వీటిని ప్లాట్‌ఫారమ్ ద్వారా నేరుగా చదవవచ్చు.నానోపోర్ సీక్వెన్సింగ్ సింగిల్-న్యూక్లియోటైడ్ రిజల్యూషన్ వద్ద 5mC మరియు 6mA రెండింటి యొక్క పూర్తి-జీనోమ్ ప్రొఫైలింగ్‌కు శక్తినిస్తుంది.
సూచన
జున్ సోన్, మరియు.అల్.న్యూరోనల్ ఇంట్రాన్యూక్లియర్ ఇన్‌క్లూజన్ డిసీజ్‌తో అనుబంధించబడిన NOTCH2NLCలో GGC రిపీట్ ఎక్స్‌పాన్షన్‌లను లాంగ్-రీడ్ సీక్వెన్సింగ్ గుర్తిస్తుంది.నేచర్ జెనెటిక్స్ (2019)
టెక్ మరియు ముఖ్యాంశాలు వివిధ రీసీచ్ రంగంలో విభిన్న హై-త్రూపుట్ సీక్వెన్సింగ్ టెక్నాలజీల యొక్క అత్యంత ఇటీవలి విజయవంతమైన అప్లికేషన్‌ను పంచుకోవడం మరియు ప్రయోగాత్మక రూపకల్పన మరియు డేటా మైనింగ్‌లో అద్భుతమైన ఆలోచనలను పంచుకోవడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.
పోస్ట్ సమయం: జనవరి-06-2022