ved å bruke exome-sekvensering kan fastkoststudier sekvensere prøver til mye høyere dybde enn det som kunne oppnås med hele genomsekvensering. Denne ekstra dybde gjør exome sekvensering godt egnet til flere programmer som trenger pålitelige variant samtaler.
Sjeldne variantkartlegging i komplekse lidelserrediger
nåværende assosiasjonsstudier har fokusert på felles variasjon på tvers av genomet, da disse er de enkleste å identifisere med våre nåværende analyser. Sykdomsfremkallende varianter av stor effekt har imidlertid vist seg å ligge innenfor eksomer i kandidatgenstudier, og på grunn av negativ seleksjon finnes de i mye lavere allelfrekvenser og kan forbli untyped i dagens standard genotyping-analyser. Hele genomsekvensering er en potensiell metode for å analysere ny variant over genomet. Men i komplekse lidelser (som autisme) antas et stort antall gener å være forbundet med sykdomsrisiko. Denne heterogeniteten av underliggende risiko betyr at svært store utvalgsstørrelser kreves for genfunn, og dermed er helgenomsekvensering ikke spesielt kostnadseffektiv. Dette utvalgsstørrelsen problemet er lindret av utviklingen av nye avanserte analytiske metoder, som effektivt kart sykdom gener til tross for genetiske mutasjoner er sjeldne på variantnivå. I tillegg har varianter i kodende regioner blitt mye mer omfattende studert, og deres funksjonelle implikasjoner er mye lettere å utlede, noe som gjør de praktiske anvendelsene av varianter i den målrettede exome-regionen mer umiddelbart tilgjengelige.Exome-sekvensering i sjeldne variantgenfunn forblir et svært aktivt og pågående forskningsområde: til dags dato har få tilknyttede gener blitt avdekket så langt, men det er økende bevis på at en betydelig risikobyrde observeres over sett av gener.
Oppdagelse Av Mendelian disordersEdit
i Mendelske lidelser med stor effekt foreslår funn så langt at ett eller et svært lite antall varianter innen kodende gener ligger til grunn for hele tilstanden. På grunn av alvorlighetsgraden av disse lidelsene antas de få årsaksvariantene å være ekstremt sjeldne eller nye i befolkningen, og vil bli savnet av enhver standard genotypinganalyse. Exome sekvensering gir høy dekning variant samtaler på tvers av koding regioner, som er nødvendig for å skille sanne varianter fra støy. En vellykket Modell Av Mendelsk genfunn innebærer oppdagelsen av de novo-varianter ved hjelp av triosekvensering, hvor foreldre og proband genotypes.
Case studiesEdit
en studie publisert i September 2009 diskuterte et bevis på konsepteksperiment for å avgjøre om det var mulig å identifisere kausale genetiske varianter ved hjelp av eksomsekvensering. De sekvenserte fire personer Med Freeman-Sheldon syndrom (FSS) (OMIM 193700), en sjelden autosomal dominant lidelse kjent for å være forårsaket AV en mutasjon I genet MYH3. Åtte hapmap-individer ble også sekvensert for å fjerne vanlige varianter for å identifisere årsaksgenet for FSS. Etter utelukkelse av vanlige varianter kunne forfatterne identifisere MYH3, noe som bekrefter at eksomsekvensering kan brukes til å identifisere kausale varianter av sjeldne lidelser. Dette var den første rapporterte studien som brukte exome-sekvensering som en tilnærming til å identifisere et ukjent årsaksgen for en sjelden mendelsk lidelse.
deretter rapporterte en annen gruppe vellykket klinisk diagnose av En mistenkt Bartter syndrom pasient av tyrkisk opprinnelse. Bartter syndrom er en renal salt-sløse sykdom. Exome-sekvensering avslørte en uventet godt bevart recessiv mutasjon i et gen kalt SLC26A3 som er forbundet med medfødt kloriddiare (CLD). Denne molekylære diagnosen CLD ble bekreftet av den henvisende klinikeren. Dette eksemplet ga bevis på begrepet bruk av heleksomsekvensering som et klinisk verktøy i evaluering av pasienter med udiagnostiserte genetiske sykdommer. Denne rapporten regnes som den første anvendelsen av neste generasjons sekvenseringsteknologi for molekylær diagnose av en pasient.en annen rapport ble utført på exome sekvensering av individer med en mendelsk lidelse kjent som Miller syndrom (MIM#263750), en sjelden lidelse av autosomal recessiv arv. To søsken og to ikke-relaterte personer med Miller syndrom ble studert. De så på varianter som har potensial til å være patogene som ikke-synonyme mutasjoner, spleiseacceptor-og donorsteder og korte kodende innsettinger eller slettinger. Siden Miller syndrom er en sjelden lidelse, forventes det at årsaksvarianten ikke tidligere er identifisert. Tidligere exom-sekvenseringsstudier av vanlige enkeltnukleotidpolymorfismer (Snp) i offentlige SNP-databaser ble brukt til å utelukke kandidatgener ytterligere. Etter utelukkelse av disse genene fant forfatterne mutasjoner I DHODH som ble delt blant personer med Miller syndrom. Hvert individ Med Miller syndrom var en sammensatt heterozygot FOR DHODH mutasjoner som ble arvet som hver forelder til en berørt person ble funnet å være en bærer.dette var første gang exome-sekvensering ble vist å identifisere et nytt gen som er ansvarlig for en sjelden mendelsk sykdom. Dette spennende funnet viser at eksomsekvensering har potensial til å lokalisere forårsakende gener i komplekse sykdommer, som tidligere ikke har vært mulig på grunn av begrensninger i tradisjonelle metoder. Målrettet fangst og massivt parallell sekvensering representerer en kostnadseffektiv, reproduserbar og robust strategi med høy følsomhet og spesifisitet for å oppdage varianter som forårsaker proteinkodende endringer i individuelle menneskelige genomer.
Klinisk diagnostikkrediger
eksomsekvensering kan brukes til å diagnostisere den genetiske årsaken til sykdom hos en pasient. Identifisering av den underliggende sykdommen genmutasjon (er) kan ha store implikasjoner for diagnostiske og terapeutiske tilnærminger, kan veilede prediksjon av sykdom naturhistorie, og gjør det mulig å teste utsatte familiemedlemmer. Det er mange faktorer som gjør exom-sekvensering overlegen enkeltgenanalyse, inkludert evnen til å identifisere mutasjoner i gener som ikke ble testet på grunn av en atypisk klinisk presentasjon eller evnen til å identifisere kliniske tilfeller der mutasjoner fra forskjellige gener bidrar til de forskjellige fenotypene i samme pasient.
etter å ha diagnostisert en genetisk årsak til en sykdom, kan denne informasjonen lede valg av passende behandling. Første gang denne strategien ble utført vellykket i klinikken var i behandlingen av et spedbarn med inflammatorisk tarmsykdom. En rekke konvensjonelle diagnostikk hadde tidligere blitt brukt, men resultatene kunne ikke forklare spedbarnets symptomer. Analyse av exome-sekvenseringsdata identifiserte en mutasjon I XIAP-genet. Kunnskap om dette genets funksjon styrte spedbarnets behandling, noe som førte til en beinmargstransplantasjon som helbredet barnet av sykdom.Forskere har brukt exome-sekvensering for å identifisere den underliggende mutasjonen for En pasient med Bartters Syndrom og medfødt kloriddiare. Bilgular gruppe også brukt exome sekvensering og identifisert den underliggende mutasjon for en pasient med alvorlige hjerne misdannelser, sier «markere bruk av hele exome sekvensering for å identifisere sykdom loci i innstillinger der tradisjonelle metoder har vist seg utfordrende… Våre resultater viser at denne teknologien vil være spesielt verdifull for genfunn i de forholdene der kartlegging har blitt forvirret av locus heterogenitet og usikkerhet om grensene for diagnostisk klassifisering, og peker på en lys fremtid for sin brede anvendelse på medisin».Forskere ved University Of Cape Town, Sør-Afrika brukte exome-sekvensering for å oppdage den genetiske mutasjonen AV CDH2 som den underliggende årsaken til en genetisk lidelse kjent som arytmogen høyre ventrikulær kardiomyopati (ARVC)’ som øker risikoen for hjertesykdom og hjertestans.
direkte-til-forbruker exome sequencingEdit
Flere selskaper har tilbudt exome sekvensering til forbrukere.Knome Var det første selskapet som tilbød exome sekvenseringstjenester til forbrukere, til en kostnad på flere tusen dollar. Senere kjørte 23andMe et pilot WES-program som ble annonsert i September 2011 og ble avviklet i 2012. Forbrukerne kunne få exome data til en pris av $ 999. Selskapet ga rådata, og tilbød ikke analyse.I November 2012 BEGYNTE DNADTC, en deling Av Gen Etter Gen, å tilby eksomer PÅ 80X dekning og innledende pris på $ 695. Denne prisen per DNADTC nettsted er for tiden $ 895. I oktober 2013 annonserte BGI en kampanje for personlig hel exome-sekvensering PÅ 50X dekning for $499. I juni 2016 Genos var i stand til å oppnå en enda lavere pris på $399 MED EN CLIA-sertifisert 75x forbruker exome sekvensert fra spytt.