盡管全基因組測(cè)序的費(fèi)用正在下降,但外顯子組測(cè)序仍是一項(xiàng)研究孟德?tīng)柤膊〉暮眉夹g(shù),,研究人員如是說(shuō),,他們第一次使用外顯子組測(cè)序鑒定出一種罕見(jiàn)病中的新生(de novo),、顯性突變,。
研究人員使用這種方法來(lái)鑒定Schinzel-Giedion綜合征中的致病突變,Schinzel-Giedion綜合征是一種導(dǎo)致嚴(yán)重的智力缺陷,、腫瘤高發(fā)以及多種先天性畸形的罕見(jiàn)病,。大部分患病個(gè)體在10歲前死亡。
研究者通過(guò)捕獲四個(gè)患病嬰兒的外顯子組,,并測(cè)序,,文章發(fā)表在上個(gè)月的《自然-遺傳學(xué)》(Nature Genetics)上。在所有四個(gè)病例中,,他們都發(fā)現(xiàn)了SETBP1基因的雜合突變,,而他們又利用Sanger測(cè)序?qū)雰焊改傅腟ETBP1基因進(jìn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)這種突變?cè)诟改干砩喜淮嬖?,這暗示Schinzel-Giedion是一種由新生突變引起的顯性罕見(jiàn)病,。研究人員利用Sanger測(cè)序鑒定出另外八個(gè)病例中相同基因的突變。
“這個(gè)突變?cè)诟改干砩喜淮嬖?,并且它也未在正常個(gè)體的其它地方發(fā)現(xiàn),。因此它與疾病有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián),”文章的第一作者,,內(nèi)梅亨大學(xué)(Radboud University)人類遺傳學(xué)系的助理教授Jorvis Veltman告訴In Sequence,。“目前,,我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)12個(gè)在特定位點(diǎn)有突變的患者,。”
一些研究顯示,外顯子組測(cè)序能用于鑒定孟德?tīng)柤膊≈械碾[性遺傳突變,。例如,,冷泉港實(shí)驗(yàn)室的研究人員利用外顯子組測(cè)序鑒定出Joubert綜合征的致病突變,而華盛頓大學(xué)的研究小組利用外顯子組測(cè)序定位了米勒綜合征的疾病基因(系統(tǒng)生物學(xué)研究所的研究人員還通過(guò)全基因組測(cè)序獨(dú)立地證實(shí)了這些基因),。
美國(guó)國(guó)立人類基因組研究院負(fù)責(zé)大規(guī)模測(cè)序的項(xiàng)目主管Lu Wang認(rèn)為,,內(nèi)梅亨的研究發(fā)現(xiàn)了新生顯性突變,是“外顯子組測(cè)序應(yīng)用的不錯(cuò)擴(kuò)展”,,她本人與這項(xiàng)研究沒(méi)有關(guān)系,。“這讓不斷增加的外顯子組測(cè)序所鑒定的疾病列表又增加了一項(xiàng)。”
研究人員使用SureSelect和SOLiD對(duì)四位患者的外顯子組進(jìn)行測(cè)序,,平均覆蓋度為43倍,,讀長(zhǎng)為50 bp,每個(gè)個(gè)體產(chǎn)生了2.7-3 GB可作圖的序列數(shù)據(jù),。他們?cè)诿總€(gè)個(gè)體中鑒定出5,351個(gè)非同義SNP,。他們聚焦于全部四位患者都攜帶變異體的12個(gè)基因,,最終將候選基因縮小至1個(gè)。
由于Schinzel-Giedion早已被認(rèn)為是由新生顯性突變引起的,,因此縮小候選基因的列表就與隱性遺傳疾病略有不同,。研究人員尋找不存在與父母中的雜合變異體,而不是尋找每位親本攜帶一個(gè)等位基因的純合變異體,。
一方面,,Veltman表示,尋找雜合變異體要略微棘手一些,,因?yàn)閭€(gè)體攜帶的雜合變異體比純合變異體要多得多,。但另一方面,他認(rèn)為,,由于突變被認(rèn)為是顯性的,,那么與dbSNP和其它正常變異體的目錄比較要容易一些。Veltman表示,,對(duì)于隱性突變,,常常有存在于正常的健康個(gè)體中的可能性,因此,,當(dāng)你使用dbSNP來(lái)縮小候選變異體時(shí),,你可能不知不覺(jué)地排除了致病突變。而對(duì)于顯性突變,,這種可能性要小得多,。
Veltman認(rèn)為,致病突變的鑒定有可能讓臨床醫(yī)生進(jìn)行疾病的產(chǎn)前檢測(cè),,同時(shí)為有著相似表型的其它疾病提供了線索,。例如,Schinzel-Giedion的一個(gè)特征是神經(jīng)上皮腫瘤的高發(fā)——此腫瘤會(huì)影響感覺(jué)和中樞神經(jīng)系統(tǒng),。Veltman表示,,他們正在研究此疾病中的基因,看它是否相關(guān),。
Veltman還提到,,另一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)是SETBP1基因的所有突變都發(fā)生在12 bp內(nèi)。這是不尋常的,,暗示突變有著功能獲得的影響,,改變了蛋白的功能,Veltman表示如果其它相關(guān)疾病也被那個(gè)基因的突變所影響,,他預(yù)計(jì)那些突變將會(huì)是更加難以捉摸,。因此,就神經(jīng)上皮腫瘤而言,他們正在尋找此基因的12 bp片段以外的突變,。
除了研究其它更常見(jiàn)綜合征中基因的影響,,Veltman表示研究小組正在對(duì)更多孟德?tīng)柤膊∫约案鼜?fù)雜的疾病如智力缺陷和孤獨(dú)癥進(jìn)行測(cè)序。
一些人認(rèn)為,,全基因組測(cè)序費(fèi)用的下降將讓外顯子組測(cè)序很快過(guò)時(shí),。然而,Veltman表示他的研究小組計(jì)劃繼續(xù)在SOLiD平臺(tái)上使用外顯子組測(cè)序,。