研究人员对12人的外显子序列进行测序(w/视频)
美国国立卫生研究院(NIH)支持的一个团队在一项开创性的努力中，从12人身上产生了大量的DNA序列数据，证明了一种新策略的可行性和价值，该策略可以识别可能导致或有助于疾病的相对罕见的遗传变异。这一概念验证的研究成果今天发表在《科学》杂志的网络版上自然．
新策略包括分离和测序所有外显子，这些外显子是人类基因组中包含产生蛋白质所需信息的部分，蛋白质是人体的组成部分。完整的外显子集——称为“外显子组”——只占人类基因组的1%。通过只选择外显子组进行测序，可以以比测序一个人的整个基因组低得多的成本获得关于个人的重要信息。外显子组测序结果的评估是基于遗传密码的知识，并允许对遗传变异进行更有信息的解释。使用外显子组策略，就像其他直接DNA测序方法一样，研究人员还可以检测到罕见的变异，这些变异通常能提供更强的疾病易感性指标。
这项研究是由华盛顿州西雅图市华盛顿大学的科学家进行的。位于加州圣克拉拉的安捷伦科技公司由国家心肺血液研究所(NHLBI)、国家人类基因组研究所(NHGRI)和尤妮斯·肯尼迪·施赖弗国家儿童健康与人类发展研究所(NICHD)资助，这些研究所都是NIH的一部分。它是作为外显子组项目的一部分进行的，该项目由NHLBI和NHGRI联合管理，旨在开发、验证并开始应用一种具有成本效益的高通量外显子组测序方法，可以部署在大规模、高表型的人群中。
NHLBI主任Elizabeth G. Nabel医学博士说:“这种专注的方法将产生信息，使我们了解疾病的遗传基础，这是个性化医疗的先决条件。“我们有很大的希望，当靶向测序应用于更多的个体时，将被用于发现高血压和高胆固醇等常见疾病的遗传基础。目前的研究结果为实现这一重要目标提供了基础。”
为了证明他们的方法的实用性，研究人员集中研究了8个人(4个约鲁巴人，2个东亚人，2个欧裔美国人)的外显子，他们的DNA之前已经被国际HapMap项目描述过。人类单体型图计划是一项致力于制作普通人类的全面目录的工作遗传变异整个人类基因组。此外，该研究还包括了四名不相关的弗里曼-谢尔顿综合征患者(一种由MYH3基因突变引起的罕见遗传性疾病)，以观察外显子组测序是否有能力检测出已知存在于他们DNA中的MYH3突变。
研究人员首先将12个基因组DNA样本剪成片段，然后使用特殊探针只捕捉那些含有外显子的片段。然后对得到的12组外显子体进行测序和分析。该项目总共确定了3亿个碱基的DNA序列，这是迄今为止报道的由更先进的第二代测序技术产生的人类编码序列的最大数据集。
外显子组序列与公开的比较人类基因组序列突出了这种技术的敏感性，检测遗传变异，无论是常见的和罕见的。研究人员能够识别出一系列DNA拼写错误，比如罕见和常见的单字母变异，即单核苷酸多态性(SNPs)，以及基因序列的插入和删除。
从这四名弗里曼-谢尔登综合征患者的DNA中，研究人员通过采用多步系统策略来过滤出常见的变异和每个人特有的变异，从而确定了致病的遗传变异。研究结果表明，对少数不相关的个体的外显子序列进行测序，可以作为对致病基因的全基因组扫描。在大规模人群研究中，研究人员认为外显子组测序可以用来发现导致糖尿病或癌症等更常见的多基因疾病风险的基因。
更多信息:有关Exome项目的更多信息，请转www.nhlbi.nih.gov /资源/ exome.htm
资料来源:美国国立卫生研究院/国家心肺血液研究所(新闻:网络）
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