Fokus på de kodande regionerna av genomet
Sequencing av hela exomer (WES) ger täckning av mer än 95 % av exonerna (de uttryckta eller proteinkodande regionerna av genomet), som hyser majoriteten av de stora genetiska varianterna och polymorfismerna av enstaka nukleotid (SNP) som är förknippade med mänskliga sjukdomsfenotyper.1 Av de ~3 X 109 baser som ingår i det mänskliga genomet utgörs endast ca 1 % av kodande sekvenser.1 Genom att fokusera på denna mest relevanta del av genomet ger WES forskarna möjlighet att använda sekvenserings- och analysresurser på ett mer effektivt sätt. WES-strategin börjar med att begränsa detaljerna i de varianter som ska studeras genom att filtrera mot databaser som HapMap, från de cirka 3,5 miljoner SNPs som identifierats i det mänskliga genomprojektet. Denna inriktning gör det möjligt att på ett enklare sätt upptäcka och validera orsakande gener och vanliga och sällsynta varianter. Exomsekvensering har visat sig vara användbar vid identifiering av mutationer som är inblandade i sällsynta mendelska sjukdomar.2
Helgenomsekvensering (WGS) vs helgenomsekvensering
Både WGS och WES har sina egna fördelar. Att förstå de viktigaste skillnaderna mellan dem kan hjälpa till att avgöra vilken metod som skulle fungera bäst för ett visst forskningsändamål.
- WES täcker endast de uttryckta regionerna av genomet medan WGS ger täckning för både exoner (de uttryckta sekvenserna) och introner (de mellanliggande sekvenserna)
- WES använder sig av anrikningsstrategier med prober mot specifika regioner av intresse medan WGS använder sig av ett referensgenom för anpassning av alla sekvenser i genomet
- På grund av det faktum att hela genomet måste sekvenseras, WES är mer kostnadseffektivt än WGS
Varför hel exomsekvensering?
- Möjliggör omfattande täckning av exoner för att rikta in sig på medicinskt relevanta genomiska regioner, inklusive kända sjukdomsassocierade platser och otranslaterade regioner (UTR)
- Ökar potentialen för upptäckt av varianter, inklusive sällsynta och lågfrekventa mutationer med hjälp av nästa generations sekvenseringsteknik (NGS)
- Förhindrar behovet av att sekvensera hela genomet, vilket erbjuder ett kostnadseffektivt alternativ till WGS
WES kan vara användbar i flera scenarier:
- Om den orsakande genen är känd för en viss sjukdom (monogen) och den behöver undersökas för att hitta de specifika varianterna
- I fall där den orsakande genen är okänd och den behöver undersökas
- I fall där flera gener misstänks vara inblandade i en viss sjukdom (polygen)
Hur fungerar WES?
Under biblioteksberedningen fragmenteras genomiskt DNA och målregioner fångas upp genom hybridisering med hjälp av biotinylerade oligonukleotidprober i lösning. De fångade målsekvenserna isoleras med hjälp av streptavidinpärlor och efter tvätt- och elutionssteg används de för efterföljande amplifiering och sekvensering.
Roche Sequencing Solutions erbjuder en hel serie produkter för NGS-provberedning, som sträcker sig från prov-QC, målanrikning till bibliotekskvantifiering, som möjliggör förberedelse av högkvalitativa DNA-bibliotek, vilket är avgörande för att erhålla högkvalitativa data för sekvensering av hela exom.
