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外显子组测序

全外显子组( Exome)是指基因组中全部外显子区域的总和,人类的外显子组约占基因组的 1%~2%,包含了蛋白质合成的重要信息,是基因行使功能最直接的体现。绝大部分疾病或性状相关的变异位于外显子区域,与全基因组重测序相比,全外显子组测序仅针对外显子区域内部和边界区域的 DNA进行测序,覆盖度更深,数据准确性更高,可更加经济、高效地发现与疾病或表型相关的个体遗传变异及罕见突变。人全外显子组测序技术已逐步应用到单基因致病基因和复杂疾病易感基因研究中。

技术流程| 技术优势| 捕获平台| 三个捕获平台比较| 数据分析| 样品要求|

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  • 高特异性:外显子区域覆盖全面,捕获特异性高。
  • 发现罕见变异:更深的覆盖度和更高的数据精确性,极大地提高了对稀有变异的检测能力。
  • 高性价比:外显子区域的功能注释信息较为全面,且绝大部分疾病或性状相关的变异位于外显子区域,外显子组测序可更为经济有效的发现疾病或性状相关的变异,并结合公共数据库的注释信息方便开展变异序列的生物学意义研究。

博奥生物可利用Roche NimbleGen、Agilent和Illumina公司的捕获芯片富集全外显子组序列,使用 Illumina公司Hiseq2500高通量测序平台对外显子组捕获测序进行深度测序服务。博奥生物为Roche NimbleGen亚太地区的首家认证服务商。

一、Roche NimbleGen外显子组捕获产品

Roche NimbleGen外显子组捕获芯片包括两种不同的产品。SeqCap EZ Exome产品捕获区域达64 Mb,SeqCap EZ Exome + UTR产品捕获区域达64 Mb + 32 Mb。用于探针设计的数据库涵盖RefSeq, Vega, Gencode, Ensembl, CCDS和miRBase,可更全面的覆盖编码区序列,捕获效率更高,可更为经济有效的发现更多的编码区序列变异。Nimblegen外显子组捕获产品支持多个样品混合进行捕获实验。

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二、Agilent外显子组捕获产品

Agilent外显子组捕获芯片包括两种不同的产品。SureSelect Human All Exon产品的捕获区域为50 Mb, SureSelect Human All Exon +UTR产品的捕获区域为75 Mb。两种产品是基于寡核苷酸合成技术的液相靶向序列捕获系统,提供了更高的测序效率,并全面覆盖了最新的基因组学数据库,包括RefSeq、CCDS、GENCODE、miRBase、TCGA 和 UCSC,全面覆盖外显子区域,并保证高捕获均一性,有效降低测序费用。

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三、Illumina外显子组捕获产品

Illumina公司最新的外显子组捕获产品Nextera Rapid caputure Expanded Exome Kit,捕获区域为62 Mb,包括外显子、miRNA基因和UTR区域。Illumina外显子组捕获产品最多可支持12个样品混合后进行捕获,且在低覆盖度下混样捕获的均一性依然较好。此试剂盒对基因组DNA的需求量低至50 ng。

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相比于Agilent和Illumina平台,Nimblegen采取高密度重叠式探针设计方案,探针数量高达2,100,000, 探针为55-105 mer DNA。Agilent平台使用114-126 mer RNA做为探针,探针数量655,872, Illumina平台探针为95 mer DNA,探针数量为340,427。探针设计方式如下图。

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第三方研究人员对Nimblegen、Agilent和Illumina公司的外显子组捕获产品进行了系统的对比研究(Nature Biotechnology, 2011, 29: 908-914;Genome Biology, 2011, 12: R95)。在相同的测序深度的情况下,使用Nimblegen捕获芯片获得的测序结果具有更好的均一性和目标区域覆盖范围。

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博奥生物为Roche NimbleGen SeqCap技术亚太地区唯一认证服务商,实验条件与实验质量均获得Roche NimbleGen公司和客户的高度认可。博奥生物具有完善的高通量技术平台和丰富的服务经验,可为测序数据的深入分析和验证提供强有力的支撑。例如:结合Sequenom iPLEX GOLD平台,可对候选SNP位点和部分indel位点进行扩大样本多重定量验证;结合3730测序平台,可对候选的indel位点进行扩大样本Sanger测序验证;结合NimblGen CGH芯片,可对候选区域CNV的变异情况进行扩大样本的研究;结合甲基化测序,可探索候选区域变异对表观遗传的影响。

  • 数据产量统计分析
  • 测序深度分析
  • 覆盖度均一性分析
  • 参考序列 mapping
  • SNPs和InDels检测
  • 基因注释分析
  • 订制个性化分析
  • 样品类型:细胞、新鲜组织或 DNA样品。
  • 样品量:细胞样品请提供至少 2×107个细胞,组织样品请提供至少 100mg的组织块或切片,DNA样品请提供 10 μg以上的 DNA。
  • 样品质量:基因组 DNA无明显降解,主带清晰,大于 23Kb,无明显弥散。 OD260/280值在1.8~2.0之间,浓度 ≥500 ng/μl。
  • 样品保存:细胞样品或新鲜组织块(切成 ~50mg的小块)可液氮冻存后, -80℃保存。 DNA样品可溶于乙醇或超纯水中, -80℃保存。样品保存期间避免反复冻融。
  • 样品运输:样品置于 1.5 ml管中,封口膜封好,干冰运输。