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三代目标区域测序(Targeted Resequencing)是针对靶基因序列进行探针设计、区域捕获,将捕获的DNA片段进行三代测序分析。其优势是可以集中区域,用较小数据量和较低成本,针对目的基因组区域进行大深度和高覆盖度遗传变异信息检测。传统的二代测序不能满足高GC和重复序列区域测序的准确度,导致很多引起疾病的变异和多态性位点检测不到。三代测序可以轻松获取基因组高GC和重复序列区域的信息,可全面挖掘基因组的结构变异信息,对疾病诊断和治疗具有重要意义。


三代目标区域捕获测序检测人疾病相关的染色体结构变异


PacBio-LITS: a large-insert targeted sequencing method for characterization of human disease associated chromosomal structural variations

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研究背景


利用PacBio三代长读长测序技术能够有效检测染色体结构变异(SV),相对于人基因组重测序的较高成本,目标区域测序能用较小数据量和较低成本进行大深度和高覆盖度遗传变异信息检测。本研究中使用一种基于寡核苷酸的DNA靶向捕获技术与PacBio测序相结合的方法(称为PacBio-LITS),进行特定染色体区域的SV研究


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研究思路

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研究结果

    目标区域捕获

PacBio-LITS方法实验流程包括:样本DNA检测、DNA打断、BulePippin片段分选、大片段捕获文库构建、探针杂交捕获、三代测序文库构建、PacBio平台上机测序。

    测序数据统计分析

对PacBio测序数据进行分析发现,86.5%的过滤后的reads能够比对到人参考基因组。其中73%的subreads能够比对到目标区域,subreads读长N50为4.2 kb,平均比对上的subreads长度为2.4 kb。

    结构变异分析

本研究选取了3个不同的Potocki-Lupski综合症病例(BAB2714,BAB2695,BAB3793)进行研究。之前的研究发现BAB2714和BAB2695病例的目标区域内存在1个断裂位点,通过本研究的目标区域测序也进一步确认了该断裂位点的存在,表明PacBio-LITS方法在鉴定结构变异的有效性。此外,除了已知的断裂位点,本研究还在AB2714和BAB2695病例中鉴定到了1个新的断裂位点。BAB3793是一个新的病例之前并没有相关研究报导,通过PacBio-LITS方法在目标区域鉴定到了1个断裂位点,这些断点与染色体重排密切相关。

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研究结论


利用传统的NGS测序技术很难鉴定复杂区域的染色体结构变异信息,本研究发明了一种将捕获技术与PacBio测序相结合的方法(称为PacBio-LITS),对特定染色体区域的SV进行研究,通过对测序结果进行分析找到新的由低拷贝重复(LCR)所介导的断点,这些信息将为结构变异的机制研究提供帮助。


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参考文献


Wang M, Beck C R, English A C, et al. PacBio-LITS: a large-insert targeted sequencing method for characterization of human disease-associated chromosomal structural variations.[J]. BMC genomics, 2015, 16(1):214.


Q   三代目标区域捕获的优势什么?

A   三代测序的超长读长可以获取NGS技术检测不到的高GC和重复序列等复杂区域的结构变异信息,获取稀有突变。另外相对于人基因重测序,目标区域捕获成本相对更低。

Q   目标区域捕获测序评估客户需要提供什么信息?

A   客户只需提供目标区域所在的染色体号、起点位置、终点位置或者基因列表即可。


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