Použitím sekvenování exomu mohou studie s pevnými náklady sekvenovat vzorky do mnohem větší hloubky, než by bylo možné dosáhnout sekvenováním celého genomu. Díky této dodatečné hloubce je sekvenování exome vhodné pro několik aplikací, které vyžadují spolehlivá volání variant.
Vzácná varianta mapování v komplexu disordersEdit
Aktuální asociační studie se zaměřila na časté změny celé genomu, jako jsou nejjednodušší identifikovat se s naší aktuální testy. Nicméně, nemoc-působit variant velký vliv, bylo zjištěno, že leží v exomes v kandidátských genů studium, a protože negativní výběr, se nacházejí v mnohem nižší četnosti alel a mohou zůstat bez typu v současné standardní genotypizace testy. Sekvenování celého genomu je potenciální metodou pro stanovení nové varianty napříč genomem. U komplexních poruch (jako je autismus) se však předpokládá, že velké množství genů je spojeno s rizikem onemocnění. Tato heterogenita základního rizika znamená, že pro objev genu jsou vyžadovány velmi velké velikosti vzorků, a proto sekvenování celého genomu není zvlášť nákladově efektivní. Tento problém velikosti vzorku je zmírněn vývojem nových pokročilých analytických metod, které účinně mapují geny onemocnění, přestože genetické mutace jsou na úrovni variant vzácné. Kromě toho, varianty v kódování regiony byly mnohem více rozsáhle studovány a jejich funkční důsledky jsou mnohem jednodušší odvození, praktické aplikace z variant v rámci cílené exome regionu více okamžitě přístupné.
sekvenování Exomu v objevu vzácných variantních genů zůstává velmi aktivní a pokračující oblastí výzkumu: dosud bylo odhaleno jen málo přidružených genů, ale stále více se ukazuje, že u skupin genů je pozorováno významné riziko.
objev Mendelovských poruchedit
V Mendelistická onemocnění velký vliv, zjištění dosud navrhnout jednu nebo na velmi malý počet variant v kódující geny jsou základem celého stavu. Vzhledem k závažnosti těchto poruch se předpokládá, že několik kauzálních variant je v populaci extrémně vzácných nebo nových a že by jim chyběl jakýkoli standardní test genotypizace. Sekvenování Exome poskytuje volání variant s vysokým pokrytím napříč regiony kódování, které jsou potřebné k oddělení skutečných variant od šumu. Úspěšný model objevu Mendelovského genu zahrnuje objev de novo variant pomocí trio sekvenování, kde jsou rodiče a proband genotypizováni.
Případě studiesEdit
studie zveřejněná v září 2009 projednán důkaz pojetí experimentu zjistit, jestli je možné identifikovat kauzální genetické varianty pomocí exome sequencing. Jsou seřazeny čtyři osoby s Freeman–Sheldon syndrom (FSS) (OMIM 193700), vzácné autozomálně dominantní porucha známo, že je způsobena mutací v genu MYH3. Osm jedinců HapMap bylo také sekvenováno, aby se odstranily běžné varianty, aby se identifikoval kauzální gen pro FSS. Po vyloučení běžných variant byli autoři schopni identifikovat MYH3, což potvrzuje, že sekvenování exomu lze použít k identifikaci kauzálních variant vzácných poruch. To byl první hlášeny studii, která používá exome sekvenování jako přístup k identifikaci neznámé kauzální gen pro vzácnou mendelovské poruchy.
Následně, další skupina hlášeny úspěšné klinická diagnóza podezření na Bartterův syndrom pacient tureckého původu. Bartterův syndrom je onemocnění ledvin, které plýtvá solí. Sekvenování exomu odhalilo neočekávanou dobře konzervovanou recesivní mutaci v genu zvaném SLC26A3, který je spojen s vrozeným chloridovým průjmem (CLD). Tato molekulární diagnóza CLD byla potvrzena doporučujícím lékařem. Tento příklad poskytl důkaz koncepce použití sekvenování celých exomů jako klinického nástroje při hodnocení pacientů s nediagnostikovanými genetickými onemocněními. Tato zpráva je považována za první aplikaci sekvenční technologie nové generace pro molekulární diagnostiku pacienta.
druhá zpráva byl proveden na exome sequencing jedinců s mendelovské poruchy známé jako Miller syndrom (MIM#263750), vzácné onemocnění, autosomálně recesivní dědičnost. Byli studováni dva sourozenci a dva nesouvisející jedinci s Millerovým syndromem. Dívali se na varianty, které mají potenciál být patogenní, jako jsou non-synonymní mutace, splice acceptor a dárce místa a krátké kódování inzerce nebo delece. Protože Millerův syndrom je vzácná porucha, očekává se, že kauzální varianta nebyla dříve identifikována. Předchozí exomové sekvenační studie běžných jednonukleotidových polymorfismů (SNP) ve veřejných databázích SNP byly použity k dalšímu vyloučení kandidátských genů. Po vyloučení těchto genů autoři našli mutace v DHODH, které byly sdíleny mezi jedinci s Millerovým syndromem. Každý jedinec s Miller syndrom byl složený heterozygot pro DHODH mutace, která se dědí jako každý rodič postiženého jedince bylo zjištěno, že dopravce.
bylo poprvé prokázáno, že sekvenování exomu identifikuje nový gen zodpovědný za vzácnou Mendelovu chorobu. Toto vzrušující zjištění ukazuje, že sekvenování exomu má potenciál lokalizovat kauzativní geny u komplexních onemocnění, což dříve nebylo možné kvůli omezením v tradičních metodách. Cílené zachycení a masivně paralelní sekvenování představuje nákladově efektivní, reprodukovatelná a robustní strategie s vysokou citlivostí a specificitou pro detekci variant způsobujících změny kódování proteinů v jednotlivých lidských genomech.
klinická diagnostikaeditovat
sekvenování Exomu lze použít k diagnostice genetické příčiny onemocnění u pacienta. Identifikace genové mutace(mutací) základního onemocnění může mít hlavní důsledky pro diagnostické a terapeutické přístupy, může vést predikci přirozené historie onemocnění a umožňuje testovat ohrožené členy rodiny. Existuje mnoho faktorů, které exome sequencing lepší, aby jeden gen, analýzy, včetně schopnosti identifikovat mutace v genech, které nebyly testovány vzhledem k atypické klinické prezentaci, nebo schopnost identifikovat klinické případy, kdy mutace různých genů přispět k různé fenotypy u téhož pacienta.
po diagnostikování genetické příčiny onemocnění mohou tyto informace vést k výběru vhodné léčby. Poprvé byla tato strategie úspěšně provedena na klinice při léčbě dítěte se zánětlivým onemocněním střev. Dříve byla použita řada konvenčních diagnostik, ale výsledky nemohly vysvětlit příznaky dítěte. Analýza dat sekvenování exomu identifikovala mutaci v genu XIAP. Znalost funkce tohoto genu vedla k léčbě dítěte, což vedlo k transplantaci kostní dřeně, která vyléčila dítě z nemoci.
Vědci použili exome sequencing identifikovat základní mutace pro pacienta s Bartterův Syndrom a vrozené chlorid průjem. Bilgular je skupina také používá exome sequencing, a identifikovat základní mutace u pacienta s těžkou mozkové malformace, uvedla, že „poukazují na využití celé exome sequencing identifikovat onemocnění loci v nastavení, ve které tradiční metody se ukázaly jako náročné… Naše výsledky ukazují, že tato technologie bude zvláště cenné pro gen objev v těch podmínkách, ve kterých mapování byl zmaten tím, že locus různorodost a nejistotu ohledně hranice diagnostické klasifikace, ukázal na světlou budoucnost pro jeho široké uplatnění k medicíně“.
Výzkumníci na University of Cape Town, Jižní Afrika exome sequencing objevit genetické mutace CDH2 jako základní příčina genetická porucha známá jako arytmogenní pravé komory kardiomyopatie (ARVC)‘ což zvyšuje riziko onemocnění srdce a srdeční zástava.
Přímý-k-spotřebitel exome sequencingEdit
Několik společností nabízí exome sequencing pro spotřebitele.
Knome byla první společností, která nabídla zákazníkům sekvenční služby exome za cenu několika tisíc dolarů. Později 23andMe provozoval pilotní program WES, který byl oznámen v září 2011 a byl přerušen v roce 2012. Spotřebitelé mohli získat data exome za cenu 999$. Společnost poskytla surová data a nenabídla analýzu.
v listopadu 2012 DNADTC, divize genu podle genu, začala nabízet exomy za 80x pokrytí a úvodní cenu 695$. Tato cena za webové stránky DNADTC je v současné době $ 895. V říjnu 2013 společnost BGI oznámila propagaci pro sekvenování osobního celku exome na pokrytí 50X za $499. V červnu 2016 byl Genos schopen dosáhnout ještě nižší ceny 399 $se spotřebitelským exomem 75x s certifikací CLIA sekvenovaným ze slin.