मानव जेनोमिक्स
प्रकृति आनुवंशिकी
लामो-पढ्ने अनुक्रमले न्यूरोनल इन्ट्रान्यूक्लियर समावेशी रोगसँग सम्बन्धित NOTCH2NLC मा GGC दोहोरिने विस्तारहरू पहिचान गर्दछ।
ONT अनुगमन |इल्युमिना |सम्पूर्ण exome अनुक्रम |CRISPR-Cas9 ONT लक्षित अनुक्रम |आरएनए-सेक |ONT 5mC मेथिलेसन कलिङ
हाइलाइटहरू
1. ठूलो एनआईआईडी परिवारमा लिङ्केज विश्लेषण गरेर, दुई जोडिएका क्षेत्रहरू पहिचान गरियो।
2.ONT-आधारित लामो-पढिएको अनुक्रम र Cas-9 मध्यस्थता संवर्धन ONT अनुक्रमणले NOTCH2NLC को 5′ UTR मा NIID, GGC दोहोरिने विस्तारको सम्भावित आनुवंशिक कारण पत्ता लगायो।यस अध्ययनले पहिलो पटक मानव-विशिष्ट जीनहरूमा दोहोरिने विस्तारहरू रिपोर्ट गर्यो जुन सेगमेन्टल डुप्लिकेशनहरू मार्फत विकसित भयो।
3.RNA अनुक्रमले सुरुमा वा NOTCH2NLC मा GGC दोहोरिने विस्तार क्षेत्रहरूमा असामान्य एन्टिसेन्स ट्रान्सक्रिप्टहरू प्रकट गर्यो।
पृष्ठभूमि
Nयूरोनल इन्ट्रान्यूक्लियर इन्क्लुजन डिजिज (NIID) एक प्रगतिशील र घातक न्यूरोडिजेनेरेटिव रोग हो, जुन केन्द्रीय र परिधीय स्नायु प्रणालीहरूमा eosinophilic hyaline intranuclear inclusions को उपस्थिति द्वारा विशेषता हो।यसको अत्यधिक परिवर्तनशील क्लिनिकल अभिव्यक्तिहरूले छाला बायोप्सीको परिचय नभएसम्म निदानमा ठूलो कठिनाइहरू खडा गर्छ।यद्यपि, हिस्टोपाथोलोजी-आधारित विधिहरू अझै पनि गलत निदानबाट पीडित छन्, जसले NIID को आनुवंशिक समझको लागि कल गरिरहेको छ।
उपलब्धिहरू
लिंकेज विश्लेषण
Sहोर्ट-रिड सिक्वेन्सिङ आधारित सम्पूर्ण जीनोम अनुक्रमण (WGS) र सम्पूर्ण एक्सोम अनुक्रमण (WES) ठूलो NIID परिवार (13 प्रभावित र 7 अप्रभावित सदस्यहरू) मा प्रदर्शन गरिएको थियो।यी डेटाबाट निकालिएको SNPs मा लिङ्केज विश्लेषणले केवल दुई लिङ्क गरिएका क्षेत्रहरू पत्ता लगायो: 1p36.31-p36.22 मा 3.5 Mb क्षेत्र (अधिकतम LOD=2.32) र 58.1 Mb क्षेत्र 1p22.1-q21.3 (अधिकतम LOD: 4.21) मा। )।यद्यपि, यी लिङ्क गरिएका क्षेत्रहरूमा कुनै पनि रोगजनक SNPs वा CNVs पहिचान गरिएको थिएन।
NOTCH2NLC मा GGC दोहोरिने विस्तारहरू
Nएनोपोर-आधारित अनुक्रमण 8 परिवारका 13 प्रभावित र 4 अप्रभावित सदस्यहरूमा प्रशोधन गरिएको थियो (अर्को प्रभावित सदस्य Pacbio लामो पढिएको अनुक्रमण प्लेटफर्म द्वारा अनुक्रम गरिएको थियो।)लामो-पढिएको डेटाले NOTCH2NLC जीन म्यापिङको 5′ UTR मा 58.1 Mb लिङ्क गरिएको क्षेत्र (चित्र 1) मा रोगसँग सम्बन्धित GGC दोहोरिने विस्तारहरू पत्ता लगायो।यी दोहोरिने विस्तारहरू RP-PCR द्वारा परीक्षण गरिएका सबै 40 छिटपुट एनआईआईडी केसहरूमा पनि पहिचान गरिएको थियो।
CNOTCH2NLC दोहोरिने (100 X-1,795 X) मा उच्च पठन कभरेज प्राप्त गर्न नानोपोर प्लेटफर्ममा-9 मध्यस्थता लक्ष्य अनुक्रमण प्रयोग गरिएको थियो।यी सहमति अनुक्रमहरू GGC दोहोरिने विस्तारहरूमा अघिल्लो निष्कर्षहरूसँग राम्रोसँग सहमत थिए।यसबाहेक, {(GGA)n (GGC)n}n दोहोरिने कमजोरी-प्रभावी फेनोटाइप (चित्र 2) को लागि सम्भावित आनुवंशिक मार्करको रूपमा पहिचान गरियो।
चित्र 1. NOTCH2NLC isoforms को exon 1 मा पहिचान गरिएको रोग सम्बन्धित दोहोरिने विस्तार।
चित्र 2. NPTCH2NLC को सहमति अनुक्रम (*) वा कमजोरी-प्रभावी फेनोटाइप बिना NIID बिरामीहरूमा दोहोर्याइएको छ।
NOTCH2NL जीनहरू मानव-विशिष्ट जीन हुन्, जसले मानव मस्तिष्कको विकास र न्यूरोलोजिकल रोगहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्ने विश्वास गरिन्छ।जे होस्, तीनवटा NOTCH2 सम्बन्धित जीनहरू (NOTCH2NLA, NOTCH2NLB र NOTCH2NLC) > 99.1% अनुक्रम पहिचानको साथ नवीनतम मानव जीनोम एसेम्बली सम्म समाधान गरिएको थिएन।नानोपोर प्लेटफर्ममा संश्लेषण-रहित र लामो-पढ्ने अनुक्रमले उच्च समानता र (GGC)n 100% GC-रिचको साथ दोहोर्याउने क्षेत्रहरू समाधान गर्न उल्लेखनीय फाइदाहरू देखाएको छ।
NOTCH2NLC मा GGC दोहोरिने विस्तारहरू
Transcriptome अनुक्रम 2 प्रभावित र 2 अप्रभावित सदस्यहरूमा प्रशोधन गरिएको थियो।NOTCH2NL paralogs को पहिलो exons को अपस्ट्रीम मा सेन्स र antisense strands मा सामान्यकृत पठन गहिराई गणना गरिएको थियो।असामान्य एन्टी-सेन्स ट्रान्सक्रिप्टहरू प्रभावित केसहरूमा मात्र फेला पर्यो, जुन सुरुमा वा दोहोरिने विस्तार क्षेत्र भित्र बस्दछ (चित्र 3 मा F1-14 र F1-16 मा बैजनी चुचुराहरू।)।थप रूपमा, 54 DEGs पहिचान गरियो र सबैलाई न्यूरोनल प्रकार्यहरूसँग सम्बन्धित GO र MPO सर्तहरूमा समृद्ध गरियो।
चित्र 3. अप्रभावित (माथि) र प्रभावित (तल) मामिलाहरूमा NOTCH2NLC को पहिलो एक्सोनको माथिल्लो भागमा सामान्यकृत पठन गहिराइ।
प्रविधि
अक्सफोर्ड नानोपोर टेक्नोलोजी (ONT)
Nएनोपोर सिक्वेन्सिङले आफूलाई अन्य सिक्वेन्सिङ प्लेटफर्महरूबाट अलग गर्छ, जसमा न्यूक्लियोटाइडहरू सीधा DNA संश्लेषण प्रक्रिया बिना नै पढिन्छन्।एकल स्ट्र्यान्ड डीएनए नानो-साइज प्रोटीन पोर (नानोपोर) मार्फत जाँदा, विभिन्न न्यूक्लियोटाइडहरूले विभिन्न आयनिक धाराहरू उत्पन्न गर्दछ, जसलाई कब्जा गर्न सकिन्छ र आधारहरूको अनुक्रममा स्थानान्तरण गर्न सकिन्छ।ONT अनुक्रमणिका प्लेटफर्मले DNA पढ्ने लम्बाइमा स्पष्ट प्राविधिक सीमा देखाउँदैन।तसर्थ, अल्ट्रा-लांग रिडहरू (ULRs) उच्च गुणस्तरको जीनोम एसेम्बलीका लागि उपलब्ध छन्।यसबाहेक, यी अत्यन्त लामो पढाइहरू, जुन जटिल अनुक्रम सुविधाहरू वा संरचनात्मक भिन्नताहरू पार गर्न पर्याप्त लामो छन्, यहाँ छोटो-पढ्ने अनुक्रमको सीमितताहरू हटाउन मद्दत गर्दछ।
नानोपोर अनुक्रमण
संरचना भिन्नता (SV) पहिचान
Sसंश्लेषण-रहित अनुक्रमणले टेम्प्लेटमा ठूलो मात्रामा DNA मेथिलेसन जानकारी संरक्षित गर्दछ।मिथाइलेटेड ए, टी, सी र जीले अन-मिथाइलेटेडहरूबाट फरक आयनिक धाराहरू उत्पन्न गर्दछ, जुन प्लेटफर्मद्वारा सीधा पढ्न सकिन्छ।नानोपोर सिक्वेन्सिङले एकल-न्यूक्लियोटाइड रिजोल्युसनमा 5mC र 6mA दुवैको सम्पूर्ण-जीनोम प्रोफाइलिङलाई सशक्त बनाउँछ।
सन्दर्भ
जुन सोन, आदि।alलामो-पढ्ने अनुक्रमले न्यूरोनल इन्ट्रान्यूक्लियर समावेशी रोगसँग सम्बन्धित NOTCH2NLC मा GGC दोहोरिने विस्तारहरू पहिचान गर्दछ।नेचर जेनेटिक्स (२०१९)
प्राविधिक र हाइलाइटहरू विभिन्न रिसर्च एरेनामा विभिन्न उच्च-थ्रुपुट सिक्वेन्सिङ टेक्नोलोजीहरूको सबैभन्दा भर्खरको सफल अनुप्रयोगको साथसाथै प्रयोगात्मक डिजाइन र डाटा माइनिङमा शानदार विचारहरू साझेदारी गर्ने उद्देश्य छ।
पोस्ट समय: जनवरी-06-2022