诊断出来完整的病人的基因测序
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第一次,科学家们已经完全测序的基因疾病诊断病人的基因。使用高通量DNA测序技术,霍华德休斯医学研究所(日前研究人员成功地发现了一个基因突变,负责病人的疾病,但没有怀疑基于临床观察。
从DNA从病人血液样本——一个婴儿在土耳其持续脱水,体重没有增加,研究小组发现在10天内已知基因突变影响运输电解质在肠道,导致一个条件称为先天性氯腹泻。在土耳其医生证实了临床诊断,能够提供量身定做的治疗疾病。
”而不是10或一百或一千个基因测序,试图找到一个突变,我们现在能够排序的所有基因,使临床结果数据。“理查德·p·Lifton。
而不是搜索病人的完整的致病突变,30亿-完全基因组研究小组,由霍华德·休斯医学研究所的研究员Richard Lifton耶鲁大学医学院只集中在一小部分的DNA编码的蛋白质。的成功表明,这种策略是可行的和有效的方法诊断遗传性疾病。
“我认为在未来几年我们将看到一个显著增加使用这种技术,“Lifton说。“这将是一个非常强大的技术为疾病基因的发现和临床应用。“Lifton和他的同事们报告他们的方法和诊断在一个先进的在线出版的美国国家科学院学报》10月19日2009年。
“这是第一次齐射在我认为是一个重要的时代在分子诊断,”他说。“到目前为止我们一直在猜测基因可能是突变和选择性地测序的基因,试图找到一个突变。本文演示了一个新功能捕捉,表面上,所有的基因。代替测序10或一百或一千个基因,试图找到一个突变,我们现在能够排序的所有基因,使临床结果数据的感觉。”
只有大约百分之一的人类基因组作为蛋白质生产的蓝图。这些蛋白质编码区域的突变可以改变蛋白质的功能或阻止它,经常对健康造成显著影响。出于这个原因,85%的已知突变主要临床潜伏在这一小部分基因的影响。剩下的99%的人类基因组包含有价值的信息——比如当基因应该打开——“非编码”地区和错误也会有问题。但当寻找一个未知的致病突变,李夫顿和他的同事们推断,是最合理开始百分之一的DNA,这些最常见的突变发生。
基因组蛋白质编码的部分也被称为“外显子组”,因为蛋白质编码的DNA片段称为外显子。在过去的六个月,Lifton和崔Murim博士后在他的实验室里,发展一个完全和准确的外显子组测序方法。
第一步的方法是单独的外显子组大量的DNA不编码蛋白质。要做到这一点,团队采用微阵列芯片,对其表面180000短的DNA片段- 18673个人类基因的编码区。当一个样本的DNA应用于芯片,编码蛋白质的区域匹配段和坚持。研究人员可以洗去失败的DNA,然后剪切编码区域远离芯片,收集他们进行进一步分析。收集蛋白质编码DNA后,下一步是序列。今天的测序技术可以快速有效地这样做,Lifton说。
一旦Lifton和他的同事们满意他们的方法准确、敏感地发现突变隐藏在3400万个碱基对构成一个完整的外显子组,他们把注意力转移到病人指实验室确诊条件。医生怀疑是一种罕见的疾病——巴特综合征,影响肾脏,但希望Lifton的团队确定遗传学证实了他们的怀疑。“这是一个机会尝试我们的技术的情况下,我们不知道答案是什么,“Lifton说。
使用病人的血液样本,Lifton和崔的同事在耶鲁,Shrikant鬃毛,外显子组测序。几个小时内收到测序数据,崔发现突变导致先天性氯腹泻和负责病人的症状。
“担心这个测序策略会涉及和生成数据,所以很难处理,你不能这样做没有十几个信息人的团队。这是真的不是这样的,”Lifton指出。“这是非常简单的执行和解释。”
此外,他指出,因为DNA测序的成本大幅下降在过去的十年里,外显子组测序是目前非常负担得起的在研究环境。Lifton称将继续压低成本非常重要,这样的方法可以看到广泛的临床使用。“我们希望看到成本迅速下降到你不会只是一眨眼的测试,”他说。“今天做个测试的成本将是一个几千美元,但我们认为成本会急剧下降在未来五年,并将进入领域将被认为是常规临床测试”。
临床使用之外,Lifton称,外显子组测序提供了一种手段加速疾病基因的发现,特别是在基因突变的情况没有从父母传递。“遗传学现在我们很擅长发现突变,我们能够确定致病基因的位置,因为它是出现在许多家庭成员,但我们没有一个好的方法来发现突变,重新出现在一个未受影响的孩子的父母的影响,”他说。“所有的基因序列的能力将使这些新的突变和链接找到一个疾病。我们预计这将是相关的一系列疾病,如自闭症和先天性心脏病。”
从DNA从病人血液样本——一个婴儿在土耳其持续脱水,体重没有增加,研究小组发现在10天内已知基因突变影响运输电解质在肠道,导致一个条件称为先天性氯腹泻。在土耳其医生证实了临床诊断,能够提供量身定做的治疗疾病。
”而不是10或一百或一千个基因测序,试图找到一个突变,我们现在能够排序的所有基因,使临床结果数据。“理查德·p·Lifton。
而不是搜索病人的完整的致病突变,30亿-完全基因组研究小组,由霍华德·休斯医学研究所的研究员Richard Lifton耶鲁大学医学院只集中在一小部分的DNA编码的蛋白质。的成功表明,这种策略是可行的和有效的方法诊断遗传性疾病。
“我认为在未来几年我们将看到一个显著增加使用这种技术,“Lifton说。“这将是一个非常强大的技术为疾病基因的发现和临床应用。“Lifton和他的同事们报告他们的方法和诊断在一个先进的在线出版的美国国家科学院学报》10月19日2009年。
“这是第一次齐射在我认为是一个重要的时代在分子诊断,”他说。“到目前为止我们一直在猜测基因可能是突变和选择性地测序的基因,试图找到一个突变。本文演示了一个新功能捕捉,表面上,所有的基因。代替测序10或一百或一千个基因,试图找到一个突变,我们现在能够排序的所有基因,使临床结果数据的感觉。”
只有大约百分之一的人类基因组作为蛋白质生产的蓝图。这些蛋白质编码区域的突变可以改变蛋白质的功能或阻止它,经常对健康造成显著影响。出于这个原因,85%的已知突变主要临床潜伏在这一小部分基因的影响。剩下的99%的人类基因组包含有价值的信息——比如当基因应该打开——“非编码”地区和错误也会有问题。但当寻找一个未知的致病突变,李夫顿和他的同事们推断,是最合理开始百分之一的DNA,这些最常见的突变发生。
基因组蛋白质编码的部分也被称为“外显子组”,因为蛋白质编码的DNA片段称为外显子。在过去的六个月,Lifton和崔Murim博士后在他的实验室里,发展一个完全和准确的外显子组测序方法。
第一步的方法是单独的外显子组大量的DNA不编码蛋白质。要做到这一点,团队采用微阵列芯片,对其表面180000短的DNA片段- 18673个人类基因的编码区。当一个样本的DNA应用于芯片,编码蛋白质的区域匹配段和坚持。研究人员可以洗去失败的DNA,然后剪切编码区域远离芯片,收集他们进行进一步分析。收集蛋白质编码DNA后,下一步是序列。今天的测序技术可以快速有效地这样做,Lifton说。
一旦Lifton和他的同事们满意他们的方法准确、敏感地发现突变隐藏在3400万个碱基对构成一个完整的外显子组,他们把注意力转移到病人指实验室确诊条件。医生怀疑是一种罕见的疾病——巴特综合征,影响肾脏,但希望Lifton的团队确定遗传学证实了他们的怀疑。“这是一个机会尝试我们的技术的情况下,我们不知道答案是什么,“Lifton说。
使用病人的血液样本,Lifton和崔的同事在耶鲁,Shrikant鬃毛,外显子组测序。几个小时内收到测序数据,崔发现突变导致先天性氯腹泻和负责病人的症状。
“担心这个测序策略会涉及和生成数据,所以很难处理,你不能这样做没有十几个信息人的团队。这是真的不是这样的,”Lifton指出。“这是非常简单的执行和解释。”
此外,他指出,因为DNA测序的成本大幅下降在过去的十年里,外显子组测序是目前非常负担得起的在研究环境。Lifton称将继续压低成本非常重要,这样的方法可以看到广泛的临床使用。“我们希望看到成本迅速下降到你不会只是一眨眼的测试,”他说。“今天做个测试的成本将是一个几千美元,但我们认为成本会急剧下降在未来五年,并将进入领域将被认为是常规临床测试”。
临床使用之外,Lifton称,外显子组测序提供了一种手段加速疾病基因的发现,特别是在基因突变的情况没有从父母传递。“遗传学现在我们很擅长发现突变,我们能够确定致病基因的位置,因为它是出现在许多家庭成员,但我们没有一个好的方法来发现突变,重新出现在一个未受影响的孩子的父母的影响,”他说。“所有的基因序列的能力将使这些新的突变和链接找到一个疾病。我们预计这将是相关的一系列疾病,如自闭症和先天性心脏病。”
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