2019年高通量测序在生物学的应用.ppt

MAPK 信号通路中多个基因的突变的作用模式 肺癌组织比较基因组研究 ? 表明遗传上复杂的肿瘤可能包含很多部分冗余的突变，而且要识别 复发性致癌“驱动突变”（ driver mutation ），将需要对很多尚未 测序的样本进行测序。这些癌基因的发现对于未来研究肺癌靶向治 疗，以及基因突变具有重要的意义 ? 犹他大学（ University of utah ）， Complete Genomics 公司， 华盛顿大学等 ? 对一对夫妻和他们的两个孩子进行了全基因组测序。这家 的两个孩子都患有米勒综合征和原发性纤毛运动障碍，这 两种疾病都是常染色体隐性遗传病 ? 测序深度分别为父亲 88 倍，母亲 51 倍，儿子 52 倍，女儿 54 倍 Coach et al ., Science (2010) 328 (597):636 – 639 应用全基因组测序技术在家系中分析遗传力 ? 父母和子女的测序覆盖度分 别达到 91% 、 85% 、 92% 和 91% ? 与参考序列相比， 96% 序列 至少在一个家系成员中被检 测到， 81% 序列在家系四个 成员中都检测到 应用全基因组测序技术在家系中分析遗传力 测序数据与 NCBI 参考基因组序列比较分析 测序数据统计 ? 通过比较两代之间的基因组序列，科学家 们对儿童基因组描绘出精确的重组图谱。 这让他们校正了 70% 的测序错误，使测序准 确率达 99.999% 。使研究人员精确确定了 重组位点和稀有的单核苷酸多态性。 ? 在他们最终的分析中，只保留了四个候选 基因的突变，包括已知在纤毛运动障碍中 突变的基因以及导致米勒综合征的变异体 应用全基因组测序技术在家系中分析遗传力 重组图谱 SNP 分析 ? 这些结果暗示对任何简单的单基因遗传病，一个或两个家 庭的全基因组测序就有可能鉴定出致病突变 ? 研究人员还第一次估算出两代人之间的遗传突变率，即基 因组从一代人到下一代人的遗传过程中会发生多大程度的 改变，约为 1.1 × 10-8 。结果发现，从父母到孩子的基因 变异率仅为之前医学界预期的一半。 应用全基因组测序技术在家系中分析遗传力 ? 哈佛医学院计算遗传中心主任 George Church 提出 ? PGP 目标是创建一个包含 100,000 人、 公众可以公开访问的在线基因库，帮助 科学家了解基因之间的联系和遗传特征 ? 现已公布了 1000 人的基因组序列 ? 个人基因组测序是个性化医疗保健的基 础 个人基因组计划（ PGP ） / George Church 和他的研究团队 重测序意义 ? 在个体或群体水平进行差异性分析 ? 辅助分子育种，能够快速的进行种质资源普查筛 选 ? 遗传进化分析及重要性状候选基因预测 ? 遗传疾病分析 主要报告内容 ? 高通量测序简介 ? 从头测序及其应用 ? 重测序及其应用 ? 转录组测序及其应用 ? Small RNA 测序及其应用 RNA 是遗传信息的载体 应用 RNA-seq 分析葡萄浆果发育过程中转录组 ? 意大利维罗纳大学 ? Vitis vinifera （葡萄）浆果发育三个阶段中（开花后 5 周、 10 周和 15 周，即着果期、转色期和成熟期三种发育阶段中）的 转录组研究 ? 数据量超过 59M 的 36 至 44bp 读长 ， 82% 的测序序列能够比对 到基因组上 ? 第一次使用 RNA-seq 分析葡萄浆果发育过程中的基因转录差 异 有参考序列 ? 分析 92,051 剪切点，大约 0.8% 剪切点参与 385 个基因 的可变剪切 ? 与葡萄参考基因组（ Pinot Noir 40024 ）比较，检测 到 85870 个 eSNP 应用 RNA-seq 分析葡萄浆果发育转录组 分析基因的可变剪切 ? 鉴定了浆果发育过程中的 17324 个 基因，其中的 6695 的基因是以时期 特异性方式表达的 ? 分析浆果发育过程中的 marker 基因， 表明 RNA-seq 分析的准确性 应用 RNA-seq 分析葡萄浆果发育转录组 ? 中科院上海生命科学院、北京基因组 所和上海交通大学 ? 对一个 japonica (Nipp) 和两个 indica (Gla4 and 93-11) 发芽两周的样品进行转录组测序 ? 每个样本两个生物学重复，每个样本测三次， 2 × 40 碱基测两次和 2 ×