全外显子组测序(Whole Exome Sequencing,WES)是指利用序列捕获技术将全基因组外显子区域DNA进行捕获并富集后进行高通量测序,能够直接发现与蛋白质功能变异相关的遗传变异,且外显子只占基因组的1%~2%,测序深度更高,数据更有效。因此外显子测序广泛应用于单基因遗传病、肿瘤及其他复杂疾病的研究。
 
应用方向
 
 

采用Roche NimbleGen SeqCap EZ Exome V3外显子捕获试剂盒进行捕获建库。

 

最佳的准确性和可靠性
百迈客具有丰富的项目经验、高水平的数据分析团队,采用Illumina Hiseq测序平台,匹配高端的生物信息服务器系统,保证数据的可靠性和分析的准确性;
高特异性
采用主流的罗氏捕获试剂盒,捕获效率稳定,外显子区域覆盖全面,捕获特异性高;
信息有效率高
干扰信息少,相比于全基因组重测序更易于分析;
发现罕见变异
相比全基因组测序具有更深的覆盖度和更高的数据精确性,极大地提高了对稀有变异的检测能力;
高性价比
外显子区域的功能注释信息全面,且绝大部分疾病或性状相关的变异位于外显子区域,节约科研成本,更为经济有效的发现疾病或性状相关的变异,并结合公共数据库的注释信息方便开展变异序列的生物学意义研究;

DNA样品要求:
样品类型:基因组DNA;
样品浓度:≥20 ng/μl; (Qubit定量)
样品总量:≥3.0 μg;(3次建库总量,不包括样品检测损耗, Qubit定量)
样品纯度:OD260/280为1.7~2.2;
电泳要求:主带清晰,无降解或轻度降解,无严重RNA、蛋白质污染。(距送样日最近的电泳结果)

测序策略:
Hiseq 双端测序

推荐深度:
生殖细胞突变≥ 100X(10G);
体细胞突变≥ 150X (15G),即肿瘤研究

项目周期:
60天

案例一 外显子测序发现单基因遗传病致病变异

本研究对3个独立的振动荨麻疹家系进行连锁分析和外显子组测序,再通过sanger测序确定了一个3个家系患者中共有而正常人没有的突变:ADGRE2基因上非同义突变c.1475G→A(p.C492Y),该基因编码的蛋白是一种肥大细胞表面受体,该突变位于ADGRE2蛋白细胞膜外侧的α亚基上。研究者发现ADGRE2蛋白可促进肥大细胞组胺颗粒释放。

 

随后研究者发现摇晃体外培养的肥大细胞器皿可以让ADGRE2蛋白这种受体的双亚基分开,并造成组织胺释放。存在p.C492Y 突变的患者肥大细胞受体结合不牢固,对物理创伤更敏感,轻微振动就可以使2个亚基分离,失去α亚单位抑制作用的β亚单位可以启动细胞内信号通路,导致肥大细胞激活并脱颗粒——过敏。

 

案例二 外显子测序揭示肿瘤发生相关基因突变

 

本研究通过对44名肾母细胞瘤患者进行外显子测序,结果发现剪切初级miRNA的两个RNaseIII酶(Drosha和Dicer)的编码基因(DICER1和DROSHA)发生错义突变,并在MYCN、SMARCA4和ARID1A中发现新的突变。检测miRNA的表达量发现DICER1和DROSHA突变通过不同途径影响miRNA的表达。但是他们都影响包括let-7家族,LIN28等能抑制肿瘤的miRNA的表达。本研究从新的角度探究了miRNA生产过程中相关基因突变与肿瘤的关系。
 
 
案例三 外显子组测序GWAS研究心脑血管疾病
 
冠心病是最常见的一种心脏病,这种疾病与血液中的脂肪含量有关。Kathiresan等人在之前的研究中就发现,与心脏病存在因果关系的是甘油三酯而不是HDL。本研究通过对2082个欧洲血统和1652个非洲血统共3734人进行外显子组测序。外显子测序共发现了95000多个位点突变,与甘油三酯含量相关为载脂蛋白编码基因APOC3基因突变,且APOC有四种突变类型,其中三种为导致APOC3功能缺失。每150个人当中有1人携带这种突变基因,该基因可使血浆甘油三酯水平降低40%,这一基因突变可使携带者的心脏病风险比非携带者下降40%。
 
 
参考文献
1. Vibratory Urticaria Associated with a Missense Variant in ADGRE2. N Engl J Med.2016
2. Somatic mutations in DROSHA and DICER1 impair microRNA biogenesis through distinct mechanisms in Wilms tumors. Nat Commun.2014
3. Loss-of-Function Mutations in APOC3,Triglycerides, and Coronary Disease. N Engl J Med.2014
 
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