作者:刘海英 来源:科技日报 发布时间:2009-8-18 14:18:36
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《自然》:外显子测序同样可准确找出致病基因
与全基因组测序所得结果无异
 
美国国家心肺血液研究所8月16日发布新闻公告称,该所与其他研究机构合作,成功地对12名对象的基因外显子进行了测序,从而证明了使用外显子测序方法确定罕见致病变异基因的可行性和应用价值。其研究成果发表于8月16日《自然》杂志网络版。
 
外显子是人类基因的一部分,包含着合成蛋白质所需要的信息。全部外显子,称为“外显子组”(exome),只占人类基因组的百分之一。测定外显子序列只需针对外显子区域的DNA即可,因此远比进行全基因组序列测序更简便、经济,已成为现阶段基因测序工作的重心。
 
新闻公告称,为了验证外显子测序的实用性,由美国国立卫生研究院资助的一个研究小组选取了12名测序对象进行外显子测序。其中8人(4个非洲约鲁巴人、2个东亚人、2个欧裔美国人)的DNA图谱已由国际人类基因组单体图计划确认;另4人无亲缘关系,同为弗里曼谢尔登综合征患者,该症是由MYH3基因变异引起的一种罕见遗传性疾病。引入这4人参与测序的目的,就是确认外显子测序是否能检测到他们DNA中的MYH3基因突变。
 
研究人员首先将12个基因组DNA样本制成片段,再使用特殊探针选出其中仅含有外显子的片段。经过对12组外显子组的测序和分析,总计确定了3亿个DNA序列碱基,这是到目前为止使用第二代测序技术获取的人类基因编码序列的最大数据。
 
与常用的人类基因组测序相比,外显子测序在检测基因变异方面,无论是普通变异还是罕见变异,都表现出很高的灵敏度。通过这种测序,研究人员能够识别出一系列DNA错拼,如单核苷酸多态性变异(SNPs),以及基因序列的插入和删除。
 
而通过采用多步骤分类检测法,滤掉普通变异和个人独具的变异后,研究人员从4名弗里曼谢尔登综合征患者的DNA中准确找出了致病基因变异。他们的研究表明,对于单个基因变异引起的疾病,外显子测序同样可以准确找到致病基因,与全基因组测序无异。研究人员认为,外显子测序也可用于多重基因变异引起的常见疾病,如糖尿病和癌症的研究中,来揭示该种疾病的致病基因。
 
美国国家心肺血液研究所主任伊丽莎白·G·诺贝尔博士指出,进行外显子测序,可以得到关于疾病遗传基础的相关信息,希望这种指向性的目标测序有朝一日能用于大量人群,以帮助发现常见疾病如高血压、高胆固醇的遗传学基础。
 
该研究由美国国立卫生研究院资助,美国华盛顿大学、安捷伦科技公司(该公司得到国家心肺血液研究所资助),国家人类基因组研究所以及尤尼斯·肯尼迪·施赖弗国家儿童健康与人类发育研究所的科学家共同参与。该研究也是国家心肺血液研究所和国家人类基因组研究所的合作项目——外显子组计划的一部分,旨在开发、验证并应用一种低成本、高效率的外显子测序方法。
 
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