Focus op coderende regio’s van het genoom
Whole exome sequencing (WES) biedt dekking van meer dan 95% van de exonen, (de tot expressie gebrachte of eiwit-coderende regio’s van het genoom), die de meerderheid van de grote genetische varianten en single nucleotide polymorfismen (SNPs) herbergen die in verband worden gebracht met menselijke ziektefenotypes.1 Van de ~3 X 109 basen waaruit het menselijke genoom bestaat, wordt slechts ongeveer 1% vertegenwoordigd door coderende sequenties.1 Door zich te concentreren op dit meest relevante deel van het genoom, biedt WES onderzoekers de mogelijkheid om sequentie- en analysemiddelen efficiënter te gebruiken. De WES-strategie begint met het beperken van de details van de te bestuderen varianten door te filteren uit databanken zoals HapMap, uit de ongeveer 3,5 miljoen SNP’s die in het menselijke-genoomproject zijn geïdentificeerd. Deze focus maakt een eenvoudigere manier mogelijk voor het ontdekken en valideren van causatieve genen en veel voorkomende en zeldzame varianten. Exoomsequencing is nuttig gebleken bij de identificatie van mutaties die betrokken zijn bij zeldzame Mendeliaanse ziekten.2
Whole genome sequencing (WGS) vs whole exome sequencing
Zowel WGS als WES hebben hun eigen voordelen. Inzicht in de belangrijkste verschillen tussen beide kan helpen bij het bepalen welke methode het beste zou werken voor een bepaald onderzoeksdoel.
- WES bestrijkt alleen de tot expressie komende delen van het genoom, terwijl WGS dekking biedt voor zowel exonen (de tot expressie komende sequenties) als intronen (de tussenliggende sequenties)
- WES maakt gebruik van verrijkingsstrategieën met probes tegen specifieke regio’s van belang, terwijl WGS een referentiegenoom gebruikt voor de alignering van alle sequenties van het genoom
- Gezien het feit dat het hele genoom moet worden gesequencet, is WES kostenefficiënter dan WGS
Waarom whole exome sequencing?
- Maakt een uitgebreide dekking van exonen mogelijk om zich te richten op medisch relevante genomische regio’s, waaronder bekende ziekte-geassocieerde sites en niet-vertaalde regio’s (UTR’s)
- Verhoogt het potentieel voor het ontdekken van varianten, waaronder zeldzame en laagfrequente mutaties met behulp van next generation sequencing (NGS)-technologie
- Verwijdert de noodzaak om het volledige genoom te sequencen, en biedt zo een kosteneffectief alternatief voor WGS
WES kan in meerdere scenario’s nuttig zijn:
- Wanneer het oorzakelijke gen bekend is voor een bepaalde ziekte (monogeen) en het moet worden onderzocht voor het vinden van de specifieke varianten
- In gevallen waarin het oorzakelijke gen onbekend is en het moet worden onderzocht
- In gevallen waarin meerdere genen worden verdacht betrokken te zijn bij een bepaalde ziekte (polygeen)
Hoe werkt WES?
Tijdens de voorbereiding van de bibliotheek wordt genomisch DNA gefragmenteerd, en doelregio’s worden vastgelegd door hybridisatie met behulp van gebiotinyleerde oligonucleotide probes in oplossing. De gevangen doelsequenties worden geïsoleerd met streptavidinekorrels en na was- en elutiestappen gebruikt voor daaropvolgende amplificatie en sequencing.
Roche Sequencing Solutions biedt een hele reeks producten voor NGS-monstervoorbereiding, variërend van monster-QC, doelverrijking tot bibliotheekkwantificering die de bereiding van DNA-bibliotheken van hoge kwaliteit mogelijk maken, wat van cruciaal belang is voor het verkrijgen van sequencinggegevens van het volledige genoom van hoge kwaliteit.
