Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá phát hiện biến thể gene người trong các nhóm amplicon bằng máy phân tích Pyrosequencer GS-FLX song song
Tóm tắt
Một ưu tiên mới trong nghiên cứu bộ gen là tái xét lại quy mô lớn các gene để hiểu rõ cơ sở phân tử của bệnh di truyền và ung thư. Chúng tôi đã đánh giá khả năng của phương pháp pyrosequencing song song quy mô lớn để xác định các biến thể trình tự trong các nhóm. Từ một bộ sưu tập lớn các mẫu PCR người, chúng tôi đã chọn 343 sản phẩm PCR thuộc 16 gene bệnh và bao gồm một phổ rộng các biến thể trình tự đã được xác định trước đó bằng phương pháp sequencing Sanger. Các biến thể trình tự bao gồm SNP và các loại xoá và thêm nhỏ (tối đa 44 bp), ở trạng thái đồng hợp tử hoặc dị hợp tử. DNA đã được kết hợp trong 4 nhóm chứa từ 27 đến 164 amplicon và từ 8,9 đến 50,8 Kb để giải trình tự tổng cộng là 110 Kb. Phương pháp pyrosequencing đã tạo ra hơn 80 triệu cặp base dữ liệu. Việc tìm kiếm mù cho các biến thể trình tự bằng một quy trình sinh tin học được thiết kế đặc biệt đã xác định 465 biến thể trình tự có thể có, bao gồm 412 biến thể thật, 53 kết quả dương tính giả (ở hoặc liền kề với các đoạn polyme đồng), không có kết quả âm giả. Tất cả các biến thể đã biết ở các vị trí có độ sâu ít nhất 30× đã được nhận diện chính xác. Phương pháp pyrosequencing song song quy mô lớn có thể được sử dụng để đơn giản hóa và tăng tốc việc tìm kiếm các biến thể DNA trong các sản phẩm PCR. Kết quả của chúng tôi khuyến khích các nghiên cứu tiếp theo để đánh giá các ứng dụng chẩn đoán phân tử.
Từ khóa
#biến thể gene #phương pháp pyrosequencing #amplicon #di truyền #bệnh di truyền #ung thưTài liệu tham khảo
Wood LD, Parsons DW, Jones S, Lin J, Sjöblom T, Leary RJ, Shen D, Boca SM, Barber T, Ptak J, Silliman N, Szabo S, Dezso Z, Ustyanksky V, Nikolskaya T, Nikolsky Y, Karchin R, Wilson PA, Kaminker JS, Zhang Z, Croshaw R, Willis J, Dawson D, Shipitsin M, Willson JK, Sukumar S, Polyak K, Park BH, Pethiyagoda CL, Pant PV, Ballinger DG, Sparks AB, Hartigan J, Smith DR, Suh E, Papadopoulos N, Buckhaults P, Markowitz SD, Parmigiani G, Kinzler KW, Velculescu VE, Vogelstein B: The genomic landscapes of human breast and colorectal cancers. Science. 2007, 318: 1108-13. 10.1126/science.1145720.
Sjöblom T, Jones S, Wood LD, Parsons DW, Lin J, Barber TD, Mandelker D, Leary RJ, Ptak J, Silliman N, Szabo S, Buckhaults P, Farrell C, Meeh P, Markowitz SD, Willis J, Dawson D, Willson JK, Gazdar AF, Hartigan J, Wu L, Liu C, Parmigiani G, Park BH, Bachman KE, Papadopoulos N, Vogelstein B, Kinzler KW, Velculescu VE: The consensus coding sequences of human breast and colorectal cancers. Science. 2006, 314: 268-274. 10.1126/science.1133427.
Chee M, Yang R, Hubbell E, Berno A, Huang XC, Stern D, Winkler J, Lockhart DJ, Morris MS, Fodor SP: Accessing genetic information with high-density DNA arrays. Science. 1996, 274: 610-614. 10.1126/science.274.5287.610.
Shendure J, Porreca GJ, Reppas NB, Lin X, McCutcheon JP, Rosenbaum AM, Wang MD, Zhang K, Mitra RD, Church GM: Accurate multiplex polony sequencing of an evolved bacterial genome. Science. 2005, 309: 1728-1732. 10.1126/science.1117389.
Braslavsky I, Hebert B, Kartalov E, Quake SR: Sequence information can be obtained from single DNA molecules. Proc Natl Acad Sci USA. 2003, 100: 3960-3964. 10.1073/pnas.0230489100.
Margulies M, Egholm M, Altman WE, Attiya S, Bader JS, Bemben LA, Berka J, Braverman MS, Chen YJ, Chen Z, Dewell SB, Du L, Fierro JM, Gomes XV, Godwin BC, He W, Helgesen S, Ho CH, Irzyk GP, Jando SC, Alenquer ML, Jarvie TP, Jirage KB, Kim JB, Knight JR, Lanza JR, Leamon JH, Lefkowitz SM, Lei M, Li J, Lohman KL, Lu H, Makhijani VB, McDade KE, McKenna MP, Myers EW, Nickerson E, Nobile JR, Plant R, Puc BP, Ronan MT, Roth GT, Sarkis GJ, Simons JF, Simpson JW, Srinivasan M, Tartaro KR, Tomasz A, Vogt KA, Volkmer GA, Wang SH, Wang Y, Weiner MP, Yu P, Begley RF, Rothberg JM: Genome sequencing in microfabricated high-density picolitre reactors. Nature. 2005, 437: 376-380.
Dahl F, Stenberg J, Fredriksson S, Welch K, Zhang M, Nilsson M, Bicknell D, Bodmer WF, Davis RW, Ji H: Multigene amplification and massively parallel sequencing for cancer mutation discovery. Proc Natl Acad Sci USA. 2007, 104: 9387-92. 10.1073/pnas.0702165104.
Porreca GJ, Zhang K, Li JB, Xie B, Austin D, Vassallo SL, LeProust EM, Peck BJ, Emig CJ, Dahl F, Gao Y, Church GM, Shendure J: Multiplex amplification of large sets of human exons. Nat Methods. 2007, 4: 931-6. 10.1038/nmeth1110.
Albert TJ, Molla MN, Muzny DM, Nazareth L, Wheeler D, Song X, Richmond TA, Middle CM, Rodesch MJ, Packard CJ, Weinstock GM, Gibbs RA: Direct selection of human genomic loci by microarray hybridization. Nat Methods. 2007, 4: 903-5. 10.1038/nmeth1111.
Hodges E, Xuan Z, Balija V, Kramer M, Molla MN, Smith SW, Middle CM, Rodesch MJ, Albert TJ, Hannon GJ, McCombie WR: Genome-wide in situ exon capture for selective resequencing. Nat Genet. 2007, 39: 1522-7. 10.1038/ng.2007.42.
Binladen J, Gilbert MT, Bollback JP, Panitz F, Bendixen C, Nielsen R, Willerslev E: The use of coded PCR primers enables high-throughput sequencing of multiple homolog amplification products by 454 parallel sequencing. PLoS ONE. 2007, 2: e197-10.1371/journal.pone.0000197.
Ronaghi M, Uhlen M, Nyren P: A sequencing method based on real-time pyrophosphate. Science. 1998, 281: 363-365. 10.1126/science.281.5375.363.
Thomas RK, Nickerson E, Simons JF, Jänne PA, Tengs T, Yuza Y, Garraway LA, LaFramboise T, Lee JC, Shah K, O'Neill K, Sasaki H, Lindeman N, Wong KK, Borras AM, Gutmann EJ, Dragnev KH, DeBiasi R, Chen TH, Glatt KA, Greulich H, Desany B, Lubeski CK, Brockman W, Alvarez P, Hutchison SK, Leamon JH, Ronan MT, Turenchalk GS, Egholm M, Sellers WR, Rothberg JM, Meyerson M: Sensitive mutation detection in heterogeneous cancer specimens by massively parallel picoliter reactor sequencing. Nat Med. 2006, 12: 852-5. 10.1038/nm1437.
Somaschini M, Nogee LM, Sassi I, Danhaive O, Presi S, Boldrini R, Montrasio C, Ferrari M, Wert SE, Carrera P: Unexplained neonatal respiratory distress due to congenital surfactant deficiency. J Pediatr. 2007, 150: 649-53. 10.1016/j.jpeds.2007.03.008.
Stenirri S, Fermo I, Battistella S, Galbiati S, Soriani N, Paroni R, Manitto MP, Martina E, Brancato R, Allikmets R, Ferrari M, Cremonesi L: Denaturing HPLC profiling of the ABCA4 gene for reliable detection of allelic variations. Clin Chem. 2004, 50: 1336-43. 10.1373/clinchem.2004.033241.
Carrera P, Piatti M, Stenirri S, Grimaldi LM, Marchioni E, Curcio M, Righetti PG, Ferrari M, Gelfi C: Genetic heterogeneity in Italian families with familial hemiplegic migraine. Neurology. 1999, 53: 26-33.
Zielenski J, Rozmahel R, Bozon D, Kerem B, Grzelczak Z, Riordan JR, Rommens J, Tsui LC: Genomic DNA Sequence of the Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) gene. Genomics. 1991, 10: 214-228. 10.1016/0888-7543(91)90503-7.
Cremonesi L, Foglieni B, Fermo I, Cozzi A, Paroni R, Ruggeri G, Belloli S, Levi S, Fargion S, Ferrari M, Arosio P: Identification of two novel mutations in the 5'-untranslated region of H-ferritin using denaturing high performance liquid chromatography scanning. Haematologica. 2004, 88: 1110-6.
Ferrari F, Foglieni B, Arosio P, Camaschella C, Daraio F, Levi S, García Erce JA, Beaumont C, Cazzola M, Ferrari M, Cremonesi L: Microelectronic DNA chip for hereditary hyperferritinemia cataract syndrome, a model for large-scale analysis of disorders of iron metabolism. Hum Mutat. 2006, 27: 201-8. 10.1002/humu.20294.
Foglieni B, Cremonesi L, Travi M, Ravani A, Giambona A, Rosatelli MC, Perra C, Fortina P, Ferrari M: Beta-thalassemia microelectronic chip: a fast and accurate method for mutation detection. Clin Chem. 2004, 50: 73-9. 10.1373/clinchem.2003.023077.
Vytopil M, Benedetti S, Ricci E, Galluzzi G, Dello Russo A, Merlini L, Boriani G, Gallina M, Morandi L, Politano L, Moggio M, Chiveri L, Hausmanova-Petrusewicz I, Ricotti R, Vohanka S, Toman J, Toniolo D: Mutation analysis of the lamin A/C gene (LMNA) among patients with different cardiomuscular phenotypes. J Med Genet. 2003, 40: e132-10.1136/jmg.40.12.e132.
Cremonesi L, Forni GL, Soriani N, Lamagna M, Fermo I, Daraio F, Galli A, Pietra D, Malcovati L, Ferrari M, Camaschella C, Cazzola M: Genetic and clinical heterogeneity of ferroportin disease. Br J Haematol. 2005, 131: 663-70. 10.1111/j.1365-2141.2005.05815.x.
Altschul SF, Gish W, Miller W, Myers EW, Lipman DJ: Basic local alignment search tool. J Mol Biol. 1990, 215: 403-410.