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全基因组测序及其医学应用进展综述_论文精选_好文学网js金沙国际

药物“压力”令结核杆菌产生大量突变 近日,来自中科院生物物理所、深圳华大基因研究院等单位的科研人员对161株结核分枝杆菌进行了全基因组测序及系统分析。他们发现,在抗结核杆菌药物的压力下,结核杆菌基因组中产生了一批新基因及突变,以应对严峻的生存形势。相关成果日前在线发表于《自然遗传学》杂志。肺结核是一种由结核杆菌引发的慢性呼吸道传染病,全球约有三分之一的人群感染了结核杆菌。我国的结核发病率位居世界第二,耐多药率为5.7%,高于5.3%的世界平均水平。目前,结核杆菌耐药机制已成为结核病研究中的热点和难点。在此次研究中,科研人员对来自中国12个省份的161株结核杆菌进行了基因组测序及分析,并通过与H37Rv结核杆菌基因组比较,建立了全基因组范围内的系统发生树。研究发现,这些耐药株大部分来源于第二、四谱系,其中第二谱系的菌株主要来源于东亚,第四谱系的菌株主要来源于欧洲、南北美洲以及非洲。此外,研究人员通过比对发现,第二、四谱系中都存在着大量单核苷酸多态性突变。在排除谱系相关的SNPs突变后,研究人员对多重耐药菌株、广泛耐药菌株和药物敏感型菌株基因组进行比较,共发现了72个新基因、28个基因间隔区、11个非同义SNPs和10个与耐药相关的IGR SNPs。专家表示,该研究建立了一个近乎完整的结核杆菌耐药相关基因库,为结核杆菌耐药性发生机理及相关药物研究提供了思路。更多阅读《自然遗传学》发表论文摘要

全基因组测序及其医学应用进展综述

时间:2016-09-26 03:35点击: 次来源:好文学作者:佚名评论:- 小 + 大

随着各种检测手段的发展,人们对人类疾病病因的探索进入一个新的阶段,下面是小编搜集整理的一篇探究全基因组测序的医学应用的论文范文,欢迎阅读借鉴。

随着基因组学和遗传学渗透至生物学和医学的各个方面,人们对未知领域的探索不断深入。基因组是泛指一个有生命体、细胞器或病毒的全部遗传物质。全基因组测序是通过生物信息手段,运用新一代的高通量 DNA 测序仪来分析不同机体基因组间的结构差异,并同时完成对单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)及基因组结构的注释.新一代测序(next generation sequencing,NGS)技术,结合新的模式识别方法和网络分析,已经彻底改变了关于基本生物学机制和细胞途径方式等方面的认知.全基因组测序为基因诊断提供新的方法,使人们更容易找到基因突变体,这为基因治疗开辟了新的道路.运用新一代测序技术进行全基因组测序,使基因诊断和基因治疗广泛运用于遗传疾病、肿瘤、感染性疾病、传染性流行病、判断个体疾病易感性、生物进化等领域。这为很多疾病的预防、诊断、治疗提供了新的依据,同时为很多患者带来了福音。本文将综述全基因组测序在医学应用进展。

1全基因组测序在医学应用

新一代的全基因组测序,使全基因组测序广泛运用于肿瘤、遗传疾病、传染性流行病、感染性疾病等疾病,同时还能判断个体疾病的易感性及生物进化等。

1.1遗传疾病

使用全基因组测序,发现了遗传疾病的新的突变体,为遗传疾病的发病机制提供新的理论依据.

用新一代测序技术检测340个来自独立家庭的患有常染色体显性遗传帕金森患者、517个散发帕金森患者、559个对照组全基因组发现了新的错义突变CHCHD2,推测此突变可能是导致常染色体显性遗传帕金森疾病的原因.

对 3 个自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)患者以及其父母亲进行全基因组测序和使用先进的综合生物信息学分析传输途径和优先确定变异位于基因的位置与ASD可能的关系,并且用桑格测序方法来验证实验结果,研究发现SHANK3 基因的外显子 21 缺失一个杂合胞嘧啶嵌合体,导致5 个密码子在终止密码子后面出现错义序列,这个突变可能与自闭症谱系障碍相关.

研究人员使用第二代测序技术对一个被烷基化甲磺酸乙酯诱导突变的豆类百脉根生态模型进行全基因组测序并且分析其第三代的后代发现在每一个单核苷酸每隔 208 kb 有一个低比例的偏见突变 G/C 变成 A/T(Mohd-Yusoffetal.,2015)。

由此可见,对遗传疾病进行全基因组测序对于疾病病因的查找多了一条分子途径,为这些疾病的预防和治疗提供了新的方向.

js金沙国际,1.2肿瘤

肿瘤是目前研究的热点,也是难点,使用全基因组测序,为很多肿瘤的发现、危险因素、预后的判断、治疗、耐药机制等作出巨大贡献,为寻找肿瘤的病因和根治打下了坚实的基础.

用全基因组测序结果计算 305个头颈部鳞状细胞癌患者(2013 年 10 月从肿瘤基因组计划获取临床和全基因组测序数据)的肿瘤突变等位基因异质性发现高肿瘤突变等位基因肿瘤异质性与降低整体的生存有实质性的关系(危害比例分析: 危害比高 / 低异质性=2.2 。

研究人员对 252 个未经治疗的来自癌症基因组图谱 GBM 患者、21 个第一次成对复发的 GBM 患者和 2 个第二次成对复发 GBM 患者样本进行全基因组测序和全外显子组测序发现p53基因途径的改变是恶性胶质瘤高数量亚克隆突变一个主要的分子事件预测,但大致可分为线性复发和散发复发,线性复发与原发肿瘤共享广泛的遗传相似性并且可以直接追溯到原发肿瘤其中一个特征,而分散复发与原发肿瘤共享基因改变很少,而是来自肿瘤早期发生分支出来的细胞,由此推测原发肿瘤的遗传学改变影响随后的肿瘤细胞的演变和亚克隆异质性的出现。

研究者通过全基因组测序分析104例新原发前列腺癌患者和更新168例原发前列腺癌老患者临床结果发现DNA拷贝数的模式改变(copy num-ber alteration, CAN)负荷(肿瘤基因组受到 DNA 拷贝数改变影响的百分比) 与原发性前列腺癌的复发有关,此研究结果证明了使用低投入的全基因组测序针刺活检检查 CAN 负荷,为研究对接受保守治疗群体的预后做好准备(Hieronymus et al., 2014)。

Fernandez-Banet 等人对 88 个中国原发性肝癌患者的肝细胞癌组织以及邻近的无肿瘤细胞肝组织进行全基因组测序发现 4314 基因组重排,包括插入、缺失、倒置、易位,也发现 2 个复发融合基因ABCB11 和 LRP2.

研究人员使用全基因组测序胰腺癌患者的血清液发现其血清液跨越所有染色体的基因组DNA,那么,血清全基因组测序可以用来确定胰腺癌患者 DNA 突变,而且可以对癌症进行预测、治疗、评估治疗耐药性。

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