Fokus på de kodende regioner af genomet
Whole Exome Sequencing (WES) giver dækning af mere end 95 % af exonerne (de udtrykte eller protein-kodende regioner af genomet), som rummer størstedelen af de store genetiske varianter og enkelt nukleotid-polymorfismer (SNP’er), der er forbundet med menneskelige sygdomsfænotyper.1 Af de ~3 X 109 baser, som det menneskelige genom består af, er kun ca. 1 % repræsenteret af kodningssekvenser.1 Ved at fokusere på denne mest relevante del af genomet giver WES forskerne mulighed for at udnytte sekventerings- og analyseresourcerne mere effektivt. WES-strategien starter med at indsnævre detaljerne i de varianter, der skal undersøges, ved at filtrere mod databaser som HapMap ud fra de ca. 3,5 millioner SNP’er, der er identificeret i det menneskelige genomprojekt. Dette fokus giver mulighed for en enklere metode til opdagelse og validering af årsagsskabende gener og almindelige og sjældne varianter. Exomsekventering har vist sig at være nyttig til identifikation af mutationer, der er involveret i sjældne mendelske sygdomme.2
Hele genomsekventering (WGS) vs. hele exomsekventering
Både WGS og WES har deres egne fordele. Hvis man forstår de væsentligste forskelle mellem dem, kan det være en hjælp til at afgøre, hvilken metode der vil fungere bedst til et bestemt forskningsformål.
- WES dækker kun de udtrykte regioner af genomet, mens WGS giver dækning for både exoner (de udtrykte sekvenser) og introner (de mellemliggende sekvenser)
- WES anvender berigelsesstrategier med prober mod specifikke regioner af interesse, mens WGS anvender et referencegenom til alignment af alle sekvenser i genomet
- Da hele genomet skal sekventeres, er WES mere omkostningseffektiv end WGS
Hvorfor hel eksomsekventering?
- Giver mulighed for omfattende dækning af exoner for at målrette medicinsk relevante genomiske regioner, herunder kendte sygdomsassocierede steder og utranslaterede regioner (UTR’er)
- Øger potentialet for opdagelse af varianter, herunder sjældne og lavfrekvente mutationer ved hjælp af næste generations sekventeringsteknologi (NGS)
- Eliminerer behovet for at sekventere hele genomet, hvilket giver et omkostningseffektivt alternativ til WGS
WES kan være nyttig i flere scenarier:
- Hvor det forårsagende gen er kendt for en bestemt sygdom (monogen), og det skal undersøges for at finde de specifikke varianter
- I tilfælde, hvor det forårsagende gen er ukendt, og det skal undersøges
- I tilfælde, hvor flere gener mistænkes for at være involveret i en bestemt sygdom (polygen)
Hvordan virker WES?
Ved biblioteksfremstilling fragmenteres genomisk DNA, og målrettede regioner opfanges ved hybridisering ved hjælp af biotinylerede oligonukleotidprober i opløsning. De indfangede målsekvenser isoleres ved hjælp af streptavidinbeads og anvendes efter vaske- og elueringstrin til efterfølgende amplifikation og sekventering.
Roche Sequencing Solutions tilbyder en hel pakke af produkter til NGS-prøveforberedelse, lige fra prøve-KC, målberigelse til bibliotekskvantificering, der gør det muligt at fremstille DNA-biblioteker af høj kvalitet, hvilket er afgørende for at opnå højkvalitetsdata til sekventering af hele eksomer.
