高通量测序数据分析和临床诊断流程的解读.pdf

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1、中国循证儿科杂志２０１５年２月第１０卷第１期·１９··讲座·ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３５５０１．２０１５．０１．００３高通量测序数据分析和临床诊断流程的解读１２３３４４黎籽秀刘博徐凌丽杨琳王慧君周文浩高通量测序技术也称二代测序技据分析和临床诊断流程（图１），包括测序数据预处理及变异检测、变异注释、术，可以一次对几十至几百万条短序列变异筛选和变异分类等，清晰地向临床医生展现了变异筛选过程的概况，使片段同时进行测定。该技术的出现使研研究者聚焦到更具有生物学意义、临床相关的变异，并为国内开展基于基因

2、究者可以对一个物种的基因组、转录组组二代测序技术的遗传性疾病诊断思考提供了基本路线图。复旦大学附属和表观遗传组进行全面的分析。基因组儿科医院转化医学中心应用该流程分析了８７例多发畸形患儿的ＷＥＳ数据，二代测序可用于对全基因组、全外显子得到的候选变异经由遗传专科医生进行分析，检出的阳性率为２５％，与目前组或感兴趣的特定区域进行序列测定。认为ＷＥＳ的检出阳性率一致。通常，基因组二代测序的目的是检测个体基因组范围内的遗传变异，包括单碱基变异（ＳＮＶｓ）、插入缺失变异（Ｉｎｄｅｌｓ）、拷贝数变异（ＣＮＶｓ）和结构变异（ＳＶ

3、ｓ），［１］并最终筛选出致病突变。近年来，基因组二代测序开始逐步［２～８］应用于临床分子诊断，不仅能帮助医生明确患者的遗传学病因，指导治疗及判断预后，更重要的是可为遗传咨询提供明确的指导。根据患儿及其父母的遗传信息，可判断患儿致病成因是新生突变还是遗传于父母，以此评估父母生育下一胎时的疾病遗传风险，对家庭的“优生”提供更好的指导。基因组二代测序技术与传统分子检测技术不同，可以同时对大量基因进行检测，一次性获得海量的数据。因此，构建一个基于遗传性疾病诊断需要的基因图１高通量测序数据分析和临床诊断流程组二代测序数据分析

4、流程，以期从众多变异中筛选出潜在致病突变，显得尤为１测序数据预处理及变异检测重要。复旦大学附属儿科医院转化医学基因组二代测序初始数据是由荧光或电信号组成的图像信息，图像信息中心团队在美国贝勒医学院人类与分子可通过相应测序平台提供的软件经碱基识别（ＢａｓｅＣａｌｌｉｎｇ）转化成ＦＡＳＴＱ或遗传系的学习、交流和指导下，通过参阅ＦＡＳＴＡ格式的原始序列数据（Ｒａｗｄａｔａ）。Ｒａｗｄａｔａ去除接头以及低质量的［１，２，９］既往数据分析相关文献以及建立流［１０］读序后，采用ＢＷＡ软件将其定位到人类基因组的参考序列上，通过ｐ

5、ｉｃａｒｄ程的实际经验，建立一套高通量测序数基金项目上海市卫生局重要疾病攻关项目：２０１３ＺＹＪＢ００１５；上海市科委／医学领域重点项目子课题：１４４１１９５０４０２，１４ＤＪ１４００１０３；上海市卫计委项目：沪卫计科教〔２０１３〕０１８号作者单位１复旦大学生物统计学与计算生物学系上海，２００４３３；２华中农业大学武汉，４３００７２；３复旦大学附属儿科医院上海，２０１１０２；４上海市出生缺陷防治重点实验室，复旦大学儿童发育与疾病转化医学研究中心，卫生部新生儿疾病重点实验室，复旦大学附属儿科医院上海，２０１１０２通讯

6、作者周文浩，Ｅｍａｉｌ：ｚｗｈｃｈｆｕ＠１２６．ｃｏｍ·２０·ＣｈｉｎＪＥｖｉｄＢａｓｅｄＰｅｄｉａｔｒＦｅｂｒｕａｒｙ２０１５，Ｖｏｌ１０，Ｎｏ１［１０］（ｈｔｔｐ：／／ｐｉｃａｒｄ．ｓｏｕｒｃｅｆｏｒｇｅ．ｎｅｔ）和ＳＡＭｔｏｏｌｓ软件将建库子的起始终止位置等信息。使用ＲｅｆＳｅｑ对变异位点进行过程中由于ＰＣＲ扩增产生的冗余信息去掉。最后用基因注释可明确发生变异的基因，变异所处基因功能区域，［１１，１２］ＧＡＴＫ检测变异，包括ＳＮＶｓ和Ｉｎｄｅｌｓ。目前，测序数据变异类型以及氨基酸改变的情况。预处理及变异检测

7、已形成较为成熟的生物信息分析流程。２．１．２蛋白质序列数据（ＳｗｉｓｓＰｒｏｔ）ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．大多数测序公司均能提供完成此流程的服务。ｕｎｉｐｒｏｔ．ｏｒｇ／。ＳｗｉｓｓＰｒｏｔ是一个人工注释的、非冗余的蛋白质序列数据库。该数据库中的所有条目均由分子生物学家２注释和蛋白质化学家通过计算机工具预测并查阅相关文献进行基因组二代测序技术产生了大量的遗传变异数据，其仔细核实。ＳｗｉｓｓＰｒｏｔ数据库是目前最全面的注释蛋白质中仅少数变异具有功能意义。为了从众多变异中锁定可能序列库，其目的是对蛋白质提供全面的已知

8、相关信息。许的致病突变，需要从不同层面对变异进行注释。注释过程多序列分析软件被用于ＳｗｉｓｓＰｒｏｔ条目注释。软件分析结主要通过ＡＮＮＯＶＡＲ和ＶＥＰ（ＶａｒｉａｎｔＥｆｆｅｃｔＰｒｅｄｉｃｔｏｒ）软件果通过人工评估后，被选择性地加入条目注释中。数据库及自行添加进行注释。中每个条目均有详细的注释，包括蛋白质、基因名字、蛋白［１３］ＡＮＮＯＶＡＲ是第一个对遗