Zaměření na kódující oblasti genomu
Celé sekvenování exomu (WES) poskytuje pokrytí více než 95 % exonů (exprimovaných nebo protein kódujících oblastí genomu), v nichž se nachází většina velkých genetických variant a jednonukleotidových polymorfismů (SNP) spojených s fenotypy lidských onemocnění.1 Z ~3 X 109 bází, které tvoří lidský genom, je pouze asi 1 % zastoupeno kódujícími sekvencemi.1 Zaměřením na tuto nejdůležitější část genomu nabízí WES výzkumníkům možnost efektivněji využívat sekvenační a analytické zdroje. Strategie WES začíná tím, že z přibližně 3,5 milionu SNP identifikovaných v projektu lidského genomu zúží podrobnosti o variantách, které mají být studovány, a to filtrováním podle databází, jako je HapMap. Toto zaměření umožňuje jednodušší způsob objevování a ověřování kauzálních genů a běžných a vzácných variant. Sekvenování exomu se ukázalo jako užitečné při identifikaci mutací, které se podílejí na vzácných mendelovských onemocněních.2
Celogenomové sekvenování (WGS) vs. sekvenování celého exomu
Oba metody WGS a WES mají své výhody. Pochopení hlavních rozdílů mezi nimi by mohlo pomoci při určování, která metoda bude pro konkrétní výzkumný účel nejvhodnější.
- WES pokrývá pouze exprimované oblasti genomu, zatímco WGS poskytuje pokrytí jak exonů (exprimovaných sekvencí), tak intronů (intervenčních sekvencí)
- WES používá strategie obohacování pomocí sond proti specifickým oblastem zájmu, zatímco WGS používá referenční genom pro zarovnání všech sekvencí genomu
- Vzhledem k tomu, že je třeba sekvenovat celý genom, WES je nákladově efektivnější než WGS
Proč sekvenování celého exomu?
- Umožňuje komplexní pokrytí exonů a zaměřuje se na medicínsky relevantní genomové oblasti, včetně známých míst spojených s onemocněním a nepřekládaných oblastí (UTR)
- Zvyšuje potenciál pro objevování variant, včetně vzácných a nízkofrekvenčních mutací pomocí technologie sekvenování nové generace (NGS)
- Eliminuje potřebu sekvenovat celý genom a nabízí nákladově efektivní alternativu k WGS
WES může být užitečné v mnoha scénářích:
- Když je znám příčinný gen pro určité onemocnění (monogenní) a je třeba jej vyšetřit za účelem nalezení konkrétních variant
- V případech, kdy příčinný gen není znám a je třeba jej vyšetřit
- V případech, kdy existuje podezření, že se na určitém onemocnění podílí více genů (polygenní)
Jak WES funguje?
Při přípravě knihovny se genomová DNA fragmentuje a cílové oblasti se zachytí hybridizací pomocí biotinylovaných oligonukleotidových sond v roztoku. Zachycené cílové sekvence jsou izolovány pomocí streptavidinových kuliček a po promytí a elučních krocích jsou použity pro následnou amplifikaci a sekvenování.
Roche Sequencing Solutions nabízí celou sadu produktů pro přípravu vzorků NGS, od kontroly kvality vzorků, obohacení cílových sekvencí až po kvantifikaci knihovny, které umožňují přípravu vysoce kvalitních knihoven DNA, což je rozhodující pro získání vysoce kvalitních dat sekvenování celého exomu.
