首个基于纳米孔测序的冰岛人群基因组数据发布,揭示大量结构变异在人类疾病中的作用信 ...

2019-12-2 15:44| 发布者: 得宝宝优生顾问| 查看: 33| 评论: 0|来自: 测序中国

摘要: 结构变异(SV)是遗传多样性的主要来源。目前,大规模遗传研究主要使用全基因组短读长测序(通常为100-200 bp)。短读长测序可以相当可靠地鉴定SNP和Indel,但在鉴定SV方面仍存在困难。相比之下,长读长测序的读取长 ...

结构变异(SV)是遗传多样性的主要来源。目前,大规模遗传研究主要使用全基因组短读长测序(通常为100-200 bp)。短读长测序可以相当可靠地鉴定SNP和Indel,但在鉴定SV方面仍存在困难。相比之下,长读长测序的读取长度可达数千个碱基(kb),能够以更高的准确性检测SV,实现更好的断点解析(breakpoint resolution)和长度确定。此前,长读长测序多应用于小规模人类基因组测序和SV鉴定,尚未有大规模应用分析的报道。
近日,冰岛deCODE genetics公司领导的研究团队首次使用牛津纳米孔技术(ONT)测序进行了人群规模的测序研究。基于1,817名冰岛人长读长测序数据,研究团队在每个参与者中鉴定的常染色体SV中位数为23,111个,累计中位数为9.9 Mb,并发现了SV在人类疾病中作用的相关信息。相关研究成果的预印文章已发表在bioRxiv上。


据悉,1,817名冰岛人(包括369个家系)来自deCODE Genetics公司各种研究中招募的参与者。研究团队从血液(n = 1698)和心脏组织(n = 119)中分离DNA,并使用ONT GridION和PromethION测序仪进行测序。
结果显示,研究团队在每个参与者中鉴定的常染色体SV中位数为23,111个,包括11,506个插入和11,576个缺失,累计中位数为9.9 Mb。 经数据分析,稀有SV的尺寸要比普通SV大,并且更有可能影响蛋白质功能。此外,该研究还发现了与PCSK9的第一个外显子罕见缺失相关的信息,这种罕见变异携带者的低密度脂蛋白胆固醇水平比人群平均水平更低。

图:结构变异分析工作流程。
长读长测序数据改善了SV的发现和基因分型。在47,936个高置信度SV中,研究团队从长读长测序和短读长测序基因分型中,分别推算出17,590和3,996 个SV。在每个个体中,通过长读长测序发现的变体数量随测序深度的增加而增加,但在约30x 时达到饱和。研究人员认为,或许可以通过在其他个体中发现的SV进行基因分型,来鉴定单个个体中遗漏的结构变异,因为罕见结构变异更容易被遗漏。
该研究强调了长读长测序在结构变异分辨率中的作用,通过全基因组非靶向的方式,长读长测序数据可以在人群规模上准确表征SV,以及这些结构变体如何影响疾病。此外,PromethION具有与MinION和GridION相同的特点,且能够在人群规模上实现实时、长读长、直接DNA和RNA测序。
deCODE Genetics研究团队表示:“我们展示了首个Oxford Nanopore Technologies测序技术在人群规模上的应用。我们对1817名冰岛人进行了测序,包括369个家系,作为deCODE genetics在各种表型研究工作中的一部分。影响蛋白质功能的SV极为少见,因此我们认为大规模的SV研究对于了解它们在疾病中的作用至关重要。”
Oxford Nanopore首席执行官Gordon Sanghera评论道:“纳米孔测序为解决结构变异提供了更简单的解决方案,它能够独特地为群体测序提供信息丰富、数量充足的长读长测序数据。deCODE希望进一步了解SV在健康和疾病中作用,我们期待看到他们的下一步发展。”
与SNP和indel相比,SV可改变更多的碱基对,这些变异的相对影响是一个重要的研究途径。这项发表在bioRxiv的研究结果表明,大规模的SV研究对于理解其在人类进化和疾病遗传学中的作用至关重要,并且也会促进更好的研究方法和技术的发展。该研究为进一步大规模研究SV奠定了基础,
参考资料:
1.Long read sequencing of 1,817 Icelanders provides insight into the role of structural variants in human disease,https://www.biorxiv.org/content/10.1101/848366v1
2.OxfordNanopore:人群规模的纳米孔测序为结构变异(SV)在人类疾病中的作用提供新见解
· END ·

鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

得宝宝试管婴儿论坛--专业不孕不育,试管婴儿,

专业辅助生殖信息分享平台

得宝宝微信公众号:RFG-IVF1

鄂ICP备16004147号-4

Powered by Discuz! X3.4 Comsenz Inc.

版务管理联系QQ:22323622 点击这里给我发消息

使用手机浏览器扫描二维码

可以用手机访问论坛

返回顶部