利用NGS对线粒体基因组进行综合分析

推进线粒体疾病研究

线粒体序列

线粒体疾病是可发生在生命任何阶段的异质性疾病。由于个体间的表型变异性和遗传异质性,研究与线粒体疾病相关的突变仍然是一项挑战。

采用下一代测序(NGS)技术的线粒体测序解决了这些挑战,实现了对线粒体疾病相关变异的全面检测和分析。NGS还使线粒体DNA分析应用于其他应用,如人类鉴定、法医和癌症研究。

NGS线粒体测序功能:

  • 常见和不常见线粒体点突变和缺失的检测1、2、3、4
  • 快速分析线粒体DNA (mtDNA)和核DNA (nDNA)2,4
  • 准确、灵敏的测量异质性1(在给定样本中有一个以上线粒体DNA序列变异)
  • 分析D-loop高变区(一种非编码mtDNA区域,是遗传改变的热点)5)和/或整个线粒体基因组

分析线粒体疾病相关突变的常用NGS方法包括全外显子测序和靶向基因测序。

全外显子组测序分析基因组的蛋白质编码区域,如果需要,还可以扩展到包括非翻译区域(UTRs)和microrna。

靶向基因测序侧重于与已知或疑似疾病相关的特定基因或基因区域。

比较下表中的两种方法。

线粒体测序研究解决方案
方法
Whole-Exome测序
有针对性的测序
描述

提供线粒体基因组编码区域的完整图像。使研究人员能够更仔细地观察经常发现致病变异的线粒体区域。

重点关注特定的线粒体基因或区域。利用测序面板,选择基于先天的了解线粒体疾病相关变异。

优势
  • 同时针对线粒体和细胞核DNA在一个分析
  • 检测到小说变异
  • 准确检测均聚物和异质性,覆盖深度高
  • 成本效益的查询定义了基于可疑突变的线粒体或核基因或区域
  • 检测不到5%的异质性,覆盖率增加
  • 易于解释的结果简化了分析
注意事项
  • 比有针对性的方法更昂贵
  • 导致更大的数据集
  • 可以识别未知意义的变异吗
  • 新的变异可能会被遗漏
  • 结果是更小的数据集
  • 需要事先了解相关基因
额外的信息 yobet亚洲亚博官网人口了解更多关于外显子组测序 yobet亚洲亚博官网人口了解更多关于靶向测序的信息
分析mtDNA、piRNA和TCR序列多样性

西奈山大学的研究人员利用Illumina测序开发了研究线粒体DNA、piwi相互作用RNA和T细胞受体库多样性的新方法。他们的目标是解开癌症、不孕症和自身免疫疾病的机制。

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复杂疾病研究
iSeq 100系统的线粒体测序

iSeq 100系统是线粒体测序全支持解决方案的一部分。NGS工作流程从DNA到数据在不到24小时内完成,提供了整个线粒体基因组的特殊覆盖。

视图应用笔记
iSeq 100系统

由于mtDNA存在于每个细胞的数百到数千个拷贝中,它可以在核DNA无法生存的环境中生存。这使得mtDNA分析成为人类识别的有力工具。然而,异质性(mtDNA序列可能是组织类型特异性的,甚至在单个细胞或组织类型内存在差异的原则)使法医鉴定所需的样品关联难以确认。

Illumina NGS能够准确检测线粒体DNA异质性和高分辨率的混合样本。

yobet亚洲亚博官网人口了解更多关于法医基因组学

用深层mtDNA测序分析骨骼遗骸

法医研究人员使用Illumina NGS通过测序mtDNA高变区来识别骨骼遗骸。

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用NGS分析线粒体突变
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NGS能够分析整个线粒体基因组,为研究人员提供分子缺陷的总结。

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NGS为线粒体疾病研究提供了新的视角
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大规模的平行测序提供了全面的一步分子分析线粒体基因组。

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识别Heteroplasmy
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NGS使研究人员能够准确量化异质性,并检测mtDNA的突变和缺失。

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科学家遵循实验室规程
mtDNA测序协议

查看详细的mtDNA D-loop或基因组测序指令。

mtDNA全基因组协议

mtDNA D-Loop协议
参考文献
  1. 唐胜,王军,张万伟,等。整个线粒体基因组的下一代分析:分子缺陷的总结。哼狗。2013; 34:882 - 893。
  2. 黄西LC。线粒体疾病的下一代分子诊断。线粒体。2013; 13:379 - 387。
  3. Chinnery PF, Elliott HR, Hudson G, samuel DC, Relton CL。表观遗传学、流行病学和线粒体DNA疾病。Int增加。2012; 41:177 - 187。
  4. 康普顿等。下一代靶向测序对婴儿线粒体疾病的分子诊断Sci Transl地中海。2012; 4:118ra10。
  5. Sharma H Singh A Sharma C Kumar Jain S Singh N在子宫颈癌中,线粒体DNA d -环区突变是常见的.国际癌症杂志2005;5:34。