全基因組測序及其在遺傳性疾病研究及診斷中的應用

邵謙之,姜毅,吳金雨

1. 溫州醫科大學基因組醫學研究院,溫州 325000;

2. 中國科學院北京生命科學研究院,北京 100101

隨著高通量測序技術(Next generation sequencing,NGS)的不斷發展,特別是隨著測序費用的逐年降低以及數據分析流程的日趨成熟,全基因組測序(WGS)已經成為疾病研究、臨床診斷中重要的手段[1,2]。研究者已經運用全基因組測序來檢測癌癥、孟德爾遺傳病、復雜疾病的致病突變和致病基因,取得了前所未有的科研成果[3]。本文就全基因組測序的數據分析及其在疾病研究和臨床診斷中的應用進行綜述。

1 全基因組測序的背景介紹

近年來,隨著高通量測序技術的不斷發展與成熟,全基因組測序被應用到了各種領域,尤其是在遺傳性疾病研究方面的應用備受關注[1,2,4～6]。目前人類已知的疾病中,大約有4000多種疾病與基因異常有關[7]。利用全基因組測序,可在全基因組水平上檢測與人類疾病相關的單核苷酸變異(SNVs)、插入缺失(InDels)、拷貝數變異(CNV)和結構變異(SV)等多種全面的突變信息,進而找到致病突變并研發有效的治療藥物,為臨床用藥提供指導。

價格昂貴一直是全基因組測序發展的一個重大阻礙,然而隨著Hiseq X Ten的出現,全基因組測序的成本已大幅下降,測序費用僅需1000美元。Hiseq X Ten是由Illumina公司研發的有史以來最強大的測序平臺,旨在提供大規模人類基因組測序服務。它由10臺超高通量測序儀組成,每臺測序儀的產出效率是Hiseq 2000的12倍,每天可產出高達600 GB的數據量,全年可以完成約18000人次全基因組測序?！?br>