İNSAN GENOMİKASI
təbiət genetikası
Uzun müddət oxunan ardıcıllıq, neyrondaxili inklüzyon xəstəliyi ilə əlaqəli NOTCH2NLC-də GGC təkrar genişlənmələrini müəyyən edir.
ONT təkrar ardıcıllığı |Illumina |Bütün ekzom ardıcıllığı |CRISPR-Cas9 ONT hədəf ardıcıllığı |RNT-seq |ONT 5mC metilasiya çağırışı
Vurğulananlar
1.Böyük NIID ailəsində Əlaqə təhlili ilə iki əlaqəli bölgə müəyyən edildi.
2.ONT əsaslı uzun müddət oxunan ardıcıllıq və Cas-9 vasitəçiliyi ilə zənginləşdirmə ONT ardıcıllığı NOTCH2NLC-nin 5′ UTR-də NIID, GGC təkrar genişlənmələrinin potensial genetik səbəbini aşkar etdi.Bu tədqiqat insana xas genlərdə ilk dəfə seqmental dublikasiyalar vasitəsilə təkamül edən təkrar genişlənmələr haqqında məlumat verdi.
3.RNT ardıcıllığı NOTCH2NLC-də GGC təkrar genişlənmə bölgələrinin başlanğıcında və ya daxilində anormal antisens transkriptləri aşkar etdi.
Fon
Neuronal intranuclear inklüzyon xəstəliyi (NIID) mərkəzi və periferik sinir sistemlərində eozinofilik hialin nüvədaxili daxilolmaların olması ilə xarakterizə olunan mütərəqqi və ölümcül neyrodegenerativ xəstəlikdir.Onun çox dəyişkən klinik təzahürləri dəri biopsiyası tətbiq olunana qədər diaqnozda böyük çətinliklər yaradır.Bununla belə, histopatologiyaya əsaslanan üsullar hələ də NIID-in genetik anlayışını tələb edən yanlış diaqnozdan əziyyət çəkir.
Nailiyyətlər
Əlaqələrin təhlili
SHort-read ardıcıllığına əsaslanan bütün genom ardıcıllığı (WGS) və bütün ekzom ardıcıllığı (WES) böyük bir NIID ailəsində (13 təsirlənmiş və 7 təsirlənməmiş üzv) həyata keçirilmişdir.Bu məlumatlardan çıxarılan SNP-lərdə əlaqə təhlili yalnız iki əlaqəli bölgəni aşkar etdi: 1p36.31-p36.22-də 3.5 Mb bölgə (maksimum LOD = 2.32) və 1p22.1-q21.3-də 58.1 Mb bölgə (maksimum LOD: 4.21) ).Bununla belə, bu əlaqəli bölgələrdə heç bir patogen SNP və ya CNV müəyyən edilməmişdir.
GGC, NOTCH2NLC-də genişlənmələri təkrarlayır
Nanopore əsaslı ardıcıllıq 8 ailədən olan 13 təsirə məruz qalmış və 4 təsirlənməmiş üzv üzərində işlənmişdir (təsirə məruz qalan digər üzv Pacbio uzun oxunan ardıcıllıq platforması tərəfindən ardıcıllıqla sıralanmışdır.).Uzun müddət oxunan məlumatlar, 58,1 Mb əlaqəli bölgəyə NOTCH2NLC geninin xəritələşdirilməsinin 5′ UTR-də xəstəliklə əlaqəli GGC təkrar genişlənməsini aşkar etdi (Şəkil 1).Bu təkrar genişlənmələr RP-PCR ilə sınaqdan keçirilmiş bütün 40 sporadik NIID hadisəsində də müəyyən edilmişdir.
CNOTCH2NLC təkrarında (100 X-1,795 X) daha yüksək oxu əhatəsinə nail olmaq üçün nanopor platformasında as-9 vasitəçiliyi ilə hədəf ardıcıllığı istifadə edilmişdir.Bu konsensus ardıcıllığı GGC təkrar genişlənmələri ilə bağlı əvvəlki tapıntılarla yaxşı razılaşdı.Bundan əlavə, {(GGA)n (GGC)n}n təkrarları zəiflik-dominant fenotip üçün potensial genetik marker kimi müəyyən edilmişdir (Şəkil 2).
Şəkil 1. NOTCH2NLC izoformalarının 1-ci ekzonunda müəyyən edilmiş xəstəliklə əlaqəli təkrar genişlənmə.
Şəkil 2. NPTCH2NLC-nin konsensus ardıcıllığı (*) və ya zəiflik dominant fenotipi olmayan NIID xəstələrində təkrarlanır
NOTCH2NL genləri insan beyninin təkamülündə və nevroloji xəstəliklərdə mühüm rol oynadığına inanılan insana xas genlərdir.Bununla belə, >99,1% ardıcıllıqla eyniliyə malik üç NOTCH2 əlaqəli gen (NOTCH2NLA, NOTCH2NLB və NOTCH2NLC) ən son insan genomu yığıncağına qədər həll edilməmişdir.Nanopor platformasında sintezsiz və uzun müddət oxunan ardıcıllıq 100% GC zənginliyi ilə yüksək oxşarlıq və (GGC)n təkrar rayonlarının həllində nəzərəçarpacaq üstünlüklər göstərmişdir.
GGC, NOTCH2NLC-də genişlənmələri təkrarlayır
Transcriptome ardıcıllığı 2 təsirlənmiş və 2 təsirlənməmiş üzv üzərində işlənmişdir.Normallaşdırılmış oxu dərinliyi NOTCH2NL paraloqlarının ilk ekzonlarının yuxarı hissəsindəki sens və antisens telləri üzrə hesablanmışdır.Anormal antisens transkriptləri yalnız təkrar genişlənmə bölgəsinin başlanğıcında və ya daxilində olan təsirlənmiş hallarda aşkar edilmişdir (Şəkil 3-də F1-14 və F1-16-da bənövşəyi zirvələr).Bundan əlavə, 54 DEG müəyyən edildi və hamısı neyron funksiyaları ilə bağlı GO və MPO şərtləri ilə zənginləşdirildi.
Şəkil 3. Təsirə məruz qalmamış (yuxarıda) və təsirlənmiş (aşağıda) hallarda NOTCH2NLC-nin birinci ekzonunun yuxarı axınında normallaşdırılmış oxu dərinliyi.
Texnologiya
Oxford Nanopore Texnologies (ONT)
Nanopor sekvensiyası özünü digər ardıcıllıq platformalarından fərqləndirir ki, nukleotidlər DNT sintezi prosesi olmadan birbaşa oxunur.Tək zəncirli DNT nanoölçülü zülal məsaməsindən (nanopore) keçdikcə müxtəlif nukleotidlər müxtəlif ion cərəyanları yaradır, onları tutmaq və əsaslar ardıcıllığına köçürmək olar.ONT ardıcıllıq platformasının özü DNT oxunmasının uzunluğuna açıq texniki məhdudiyyət göstərmir.Buna görə də, yüksək keyfiyyətli genom yığılması üçün Ultra-uzun oxunuşlar (ULR) mövcuddur.Üstəlik, mürəkkəb ardıcıllıq xüsusiyyətlərini və ya struktur dəyişikliyini keçmək üçün kifayət qədər uzun olan bu son dərəcə uzun oxumalar burada qısa oxunuş ardıcıllığının məhdudiyyətlərini aradan qaldırmağa kömək edir.
Nanoporların ardıcıllığı
Struktur dəyişikliyi (SV) identifikasiyası
Ssintezsiz ardıcıllıq şablonda DNT metilasiyası məlumatını böyük ölçüdə qorudu.Metilləşdirilmiş A, T, C və G, metillənməmiş olanlardan fərqli ion cərəyanları yaradır və bu cərəyanlar birbaşa platforma tərəfindən oxuna bilər.Nanopore sequencing tək nukleotid həllində həm 5mC, həm də 6mA-nın bütün genom profilini gücləndirir.
İstinad
Jun Sone və s.al.Uzun müddət oxunan ardıcıllıq, neyrondaxili inklüzyon xəstəliyi ilə əlaqəli NOTCH2NLC-də GGC təkrar genişlənmələrini müəyyən edir.Təbiət Genetikası (2019)
Tech və Highlights müxtəlif tədqiqat arenalarında müxtəlif yüksək məhsuldarlıqlı ardıcıllıq texnologiyalarının ən son uğurlu tətbiqini, eləcə də eksperimental dizayn və məlumatların əldə edilməsində parlaq fikirləri bölüşmək məqsədi daşıyır.
Göndərmə vaxtı: 06 yanvar 2022-ci il